[发明专利]基于短弧位降和近阴极效应叠加的平板间隙避雷器

说明书

本发明涉及基于短弧位降和近阴极效应叠加的平板间隙避雷器，包括绝缘芯棒、若干个轴向穿套在绝缘芯棒上的平板放电电极、安装在绝缘芯棒低压端的固定座、插入固定座内的低压电极及布置在绝缘芯棒高压端的主间隙放电电极，以及采用硅橡胶硫化工艺制成的用于固定所述绝缘芯棒、若干个所述平板放电电极、所述固定座和所述主间隙放电电极的硅橡胶外护套，其中，若干个所述平板放电电极均匀且平行布置。无氧化锌电阻片，绿色环保，克服了氧化锌电阻片失效和受潮的缺陷；灭弧机理由近阴极效应叠加、近极压降叠加、腔室吹弧三部分组成，能有效降低架空线路由于雷击引起的建弧率，在重雷区和严酷湿污环境等极限工况下，均能有效降低线路雷击跳闸率。

技术领域

本发明涉及电力系统高压输电线路防雷技术领域，具体涉及一种基于短弧位降和近阴极效应叠加的平板间隙避雷器。

背景技术

随着电力系统线路避雷器的不断深入研究，各种新型避雷器的应用飞速发展。多间隙避雷器，利用高电压技术中气体间隙放电产生多段电弧的特性进行防雷设计。在实际应用过程中，放电电极在电弧灼烧产生热效应的作用下，由于热胀冷缩的作用下，放电电极外部表面与外部结构之间会发生松动；在雷电冲击电流作用下，放电电极会受到气体急剧膨胀爆破力和电磁动力的推动作用下发生位移甚至脱落。在热效应和电磁动力的双重作用下，放电电极容易发生固定位置变化而损坏多间隙结构，使得多间隙避雷器的防雷特性发生变化，严重的导致其防雷功能失效，引发事故。

而传统金属氧化物避雷器结构体积大，不便于安装，加工难度大，生产成本价格昂贵，存在通流容量、电压梯度、热积累效应和工艺复杂等制约因素。一种平板间隙电弧放电的多间隙避雷器，利用高电压技术中间隙电弧放电的特性进行防雷设计，适用于各种严酷湿污工况。比氧化锌避雷器更适合配网架空线路防雷应用，尤其对于城郊偏远山区线路运维意义重大。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种比氧化锌避雷器更适合配网架空线路防雷应用的基于短弧位降和近阴极效应叠加的平板间隙避雷器，利用高电压技术中间隙电弧放电的特性进行防雷设计，适用于各种严酷湿污工况，尤其对于城郊偏远山区线路运维意义重大。

为实现上述目的，本发明所设计的基于短弧位降和近阴极效应叠加的平板间隙避雷器，包括绝缘芯棒、若干个轴向穿套在所述绝缘芯棒上的平板放电电极、安装在所述绝缘芯棒低压端的固定座、插入所述固定座内的低压电极及布置在所述绝缘芯棒高压端的主间隙放电电极，以及采用硅橡胶硫化工艺制成的用于固定所述绝缘芯棒、若干个所述平板放电电极、所述固定座和所述主间隙放电电极的硅橡胶外护套，其中，若干个所述平板放电电极均匀且平行布置；

所述主间隙放电电极包括金属圆柱、设置在所述金属圆柱一端为第一放电电极端及设置在所述金属圆柱另一端的第二放电电极端，所述第一放电电极端正对着电力架空导线，与导线间形成空气间隙；

每个所述平板放电电极包括长方体平板、开设在所述长方体平板重心上的穿心固定孔、设置在所述长方体平板一端的上球面放电端及设置在所述长方体平板另一端的下球面放电端，所述绝缘芯棒穿过所有所述平板放电电极的穿心固定孔，且所述上球面放电端和所述下球面放电端对称分布在所述穿心固定孔的两侧；所述上球面放电端的顶部凸出于所述长方体平板的表面形成上球面凸起，所述下球面放电端的顶部凸出于所述长方体平板的表面形成下球面凸起，且所述上球面凸起和所述下球面凸起呈相反的方向布置；

每相邻两个所述平板放电电极中上一层所述平板放电电极的下球面凸起与下一层所述平板放电电极的上球面凸起正对应布置且之间留有气隙，同时，最上层所述平板放电电极的上球面凸起与所述主间隙放电电极的第二放电电极端正对应布置且之间留有主间隙，最下层所述平板放电电极的下球面凸起与所述低压电极的低压电极端正对应布置且之间留有放电间隙。

进一步地，所述长方体平板的所有棱边及棱角均倒圆角呈圆弧面。