[发明专利]一种复合绝缘金属氧化物避雷器

说明书

本发明公开了一种复合绝缘金属氧化物避雷器，包括空心绝缘管（2）、伞群套（3）、第一金属端板（4）及第二金属端板（5），还包括自上而下轴向设于空心绝缘管内的第一金属弹性体（6）、放电间隙结构、第二金属弹性体（7）以及层叠设置的氧化锌电阻片（8），所述第一金属弹性体、放电间隙结构、第二金属弹性体以及氧化锌电阻片均与空心绝缘管于其径向形成间隙（9）。本发明采用可变串联间隙复合绝缘金属氧化物避雷器，使得在正常运行中，运行电压和电气设备所允许的雷击过电压、操作过电压不会施加到氧化锌电阻片，避免其长期带电所引发的电老化和热破坏现象，同时还可防止在过电压消失后串联间隙间的续流电弧问题存在。

技术领域

本发明涉及电力系统输变电设备过电压保护技术领域，特别是涉及一种复合绝缘金属氧化物避雷器。

背景技术

避雷器用于保护电力系统中电气设备免受雷击过电压的损害或避免由于设备操作所引起的内部过电压损害，是关系到电力系统安全稳定运行的重要保护设备。随着电压等级的提高，雷击过电压和操作过电压问题变得日益突出，提高避雷器的运行性能显得尤为重要。

现有的无间隙金属氧化物避雷器在结构上一般为多个电阻片叠置在两金属电极之间，没有中间间隙。其在电压正常时具有极高的电阻从而呈绝缘状态，而出现雷击过电压和操作过电压时，冲击电流经电阻片入地，电阻片本身的压降（残压）由于其非线性特性则维持在一定范围内，从而使与避雷器并联的电气设备上的过电压幅值得到限制，电气设备得到保护。但是，该结构的金属氧化物避雷器随着运行时间的增长，在长期运行的工频或直流电压以及间断性的雷击过电压、操作过电压作用下，电阻片会逐渐出现劣化和老化现象，造成阻性电流上升，有功功率增大，长期的热效应显著增加，避雷器内部气体压力和温度逐渐增高，当温度长期超过某一极限值时将引起避雷器的热破坏。

传统串联间隙避雷器由于串联间隙在正常运行时保持绝缘状态，避免了氧化锌电阻片的长期带电运行。当超过系统允许的雷击过电压或操作过电压出现时，串联间隙电气击穿，形成放电电弧，冲击电流经氧化锌电阻片入地，氧化锌电阻片的限压特性动作，从而与避雷器并联的电气设备得到保护。虽然过电压现象持续时间很短，但在此过程中，由于运行电压一直作用在串联间隙上，当过电压消失后，有些时候串联间隙间的放电电弧并不能随之熄灭，形成续流电弧现象，串联间隙不能恢复到绝缘状态。此时，放电电弧持续燃烧，引起避雷器内部温度和气压在短时间内急剧升高，直至发生爆炸，严重影响电力系统的安全稳定运行。

因此，亟需本领域技术人员研究出一种复合绝缘金属氧化物避雷器，以避免出现传统无间隙金属氧化物避雷器易发生电阻片电老化进而引发热破坏的问题，同时还能够解决采用串联间隙的避雷器在过电压消失后的续流电弧问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供了一种复合绝缘金属氧化物避雷器，避免传统无间隙金属氧化物避雷器易发生电阻片电老化进而引发热破坏的问题，同时还能够解决传统串联间隙避雷器在过电压消失后的续流电弧问题，提升金属氧化物避雷器的使用寿命和性能可靠性。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：一种复合绝缘金属氧化物避雷器，该避雷器包括空心绝缘管、包覆于空心绝缘管外侧壁上的伞群套、分别设置于空心绝缘管上下两端的第一金属端板及第二金属端板，还包括自上而下轴向设置于空心绝缘管内的第一金属弹性体、放电间隙结构、第二金属弹性体以及至少二个层叠设置的氧化锌电阻片，所述第一金属弹性体、放电间隙结构、第二金属弹性体以及氧化锌电阻片均与空心绝缘管于其径向形成间隙，所述第一金属弹性体上端与第一金属端板相连接，所述氧化锌电阻片底端设于第二金属端板上，所述第二金属弹性体下端设置于氧化锌电阻片顶端；

所述放电间隙结构包括沿空心绝缘管轴向分离设置的第一放电电极及第二放电电极，所述第一放电电极与第二放电电极之间形成一避雷器的串联间隙，所述第一放电电极端部与第一金属弹性体相连接，所述第二放电电极端部与第二金属弹性体相连接。