[发明专利]用于超高压输电线路复合绝缘子雷电防护的并联间隙电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超高压输电线路复合绝缘子雷电防护的并联间隙电极，属于电力系统输电线路雷电防护技术领域。

背景技术

雷击是造成输电线路跳闸的重要原因。CIGRE在12个国家统计表明275-500kV输电线路雷害事故占总事故的60％。俄罗斯1150kV输电线路雷击引起的跳闸次数占总跳闸次数的84.2％。我国50％以上的电力系统故障是由雷击引起的。随着电力系统的发展，由于雷击输电线路而引起的事故也日益增多。

以往雷电防护强调降低雷击跳闸率，对跳闸后绝缘子受电弧烧灼损坏的问题考虑较少，导致事故率难以有效抑制，特别是复合绝缘广泛应用之后，由于其抗烧灼能力相对较差，损坏概率较高。由于电网快速发展，网架结构越来越强，以及大量SF6开关、微机化继电保护和重合闸装置的普遍使用的情况，传统的“堵塞型”的防雷措施已显得保守和片面。相比之下，安装并联间隙的优点突出：保护绝缘子不受烧灼损坏；提高系统重合闸成功率，防止出现系统大事故；可以做到不巡线，大大减轻劳动强度，提高电力系统经济效益。

500kV超高压输电线路并联间隙设计需在以下方面取得突破：首先，500kV超高压线路并联间隙需要绝缘子表面和并联间隙表面均压问题，以防止可见电晕和绝缘子快速老化，而低电压等级由于绝缘子表面和并联间隙场强较低，一般无需考虑该问题；其次，以往为了保证在并联间隙首先击穿需降低间隙距离，会造成线路跳闸率上升，需要深入研究确定两种因素的平衡点；再次，当电弧形成后，要保证电弧快速运动到特定位置稳定燃烧，以保证绝缘子不受损坏。

日本、德国、法国等国家从20世纪60年代已开始研究在架空送电线路上使用并联放电间隙，日本国电气学会1979年发表的标准《JEC-207-1979架空送电用架线金具》列出了32种型式，280余种规格，在66～154kV电压等级架空输电线路各种绝缘子串上使用的并联间隙，但相关研究成果主要集中在500kV以下输电线路，且国外安装的并联间隙会造成绝缘子绝缘强度下降到75％左右，造成跳闸率水平大幅提高，相关成果无法在国内使用。国内已有相关研究，但以110kV和220kV为主，500kV研究成果相对较少。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于超高压输电线路复合绝缘子雷电防护的并联间隙电极，用于在正常运行时保证绝缘子场强分布满足要求，且自身不产生可见电晕，雷击闪络时电弧在间隙间产生且快速向远离绝缘子方向运动，避免超高压输电线路复合绝缘子烧灼损坏问题，有效降低雷击事故率。

本发明提出的用于超高压输电线路复合绝缘子雷电防护的并联间隙电极，由曲面环电极、两个球电极和金属支架组成，所述的曲面环电极包括一个半圆环段和两个上翘段，两个上翘段从半圆环段的两端向上延伸；所述的球电极置于曲面环电极的两个上翘段的端部；所述的金属支架径向支撑在曲面环电极半圆环段下部。

上述并联间隙电极，以曲面环电极的半圆环段圆心为(x，y，z)三维坐标的原点，则曲面环电极半圆环段的轴线上每一点的坐标由下式确定：

x²+y²＝R²(x≤0)

z＝0(x≤0)

曲面环电极的两个上翘段的轴线上每一点的坐标由下式确定：

y=d-2R2L2x2±R(0<x≤L)]]>