[实用新型]一种带外串联间隙避雷器及避雷系统

说明书

本实用新型提供了一种带外串联间隙避雷器及避雷系统。该避雷器包括：串联连接的避雷器本体和熄弧式间隙结构；其中，熄弧式间隙结构的绝缘外套内设有若干个间隔且并排设置的熄弧电极，任意相邻两个熄弧电极之间设有隔离气室；绝缘外套上设有与隔离气室一一对应且相连通的喷气口，用以使得熄弧电极和隔离气室裸露，以使各相邻熄弧电极之间形成多个串联的空气间隙。本实用新型通过在避雷器本体串联熄弧式间隙结构，熄弧式间隙结构的绝缘外套内设有若干个熄弧电极，相邻两个熄弧电极之间设有隔离气室，以便两个相邻熄弧电极和其之间的隔离气室组成非敞开式的空气间隙，以拥有千安量级遮断工频续流能力并避免遮断续流的稳定性受运行环境的影响。

技术领域

本实用新型涉及避雷器技术领域，具体而言，涉及一种带外串联间隙避雷器及避雷系统。

背景技术

带外串联间隙金属氧化物避雷器(以下简称带带外串联间隙避雷器)用于架空电力线路的雷电过电压防护，是一种较为理想的防雷保护装置，主体结构包括由金属氧化物电阻片和绝缘外套构成的避雷器本体，以及外串联间隙两个部分。其保护工作原理是利用金属氧化物电阻片的非线性特性，在高幅值雷电过电压下，外串联间隙击穿，避雷器本体呈现低阻抗，对地释放掉线路上的雷电能量；雷电冲击过后，避雷器本体承受工频电压瞬间恢复到高阻抗，抑制工频续流起弧，使外串联间隙绝缘强度得以恢复，线路重新回到正常运行状态。目前使用的外串联间隙分为两种形式，分别为：一种是纯空气间隙2'，参见图1，该外串联间隙由两个放电电极21'组成，一个放电电极21'固定在避雷器本体1'的高压端(如图1所示的下端)，另一个放电电极21'固定在线路导线3'上或者绝缘子串下端；另一种是带支撑件间隙4'，参见图2，复合绝缘支撑件5'的两端(如图2所示的上下两端)分别与避雷器本体1”的下端(如图2所示的上下两端)和线路导线3”相连接，其中，该外串联间隙4'由两个分别固定在复合绝缘支撑件5'两端(如图2所示的上下两端)的放电电极41'构成。以上两种形式带外串联间隙的雷电放电路径均是放电电极间的空气间隙。

外串联间隙的作用是降低线路正常运行状态下避雷器本体长期承担的工频电压，减缓电阻片的老化，减少运维工作量，只有雷电过电压击穿外串联间隙后，避雷器本体才有可能短时承受系统最大工频过电压(最严苛工况)。因此，对避雷器本体额定电压参数，按照最严苛工况下雷击动作后能够可靠遮断工频续流电弧这一原则选择。现行带外串联间隙避雷器技术标准GB/T 32520—2016《交流1kV以上架空输电和配电线路用带外串联间隙金属氧化物避雷器(EGLA)和DL/T 815—2012《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》中，避雷器本体额定电压选择遵循上述原则，以额定电压不小于(此时对应的工频续流在mA量级)、或者略小于(此时适当考虑了外串联间隙本身具有的灭弧能力，对应的工频续流约几个安培)标准规定的或者工程运行可接受的系统最大允许工频过电压值为具体选择条件，不同电压等级交流线路选用的带外串联间隙避雷器本体额定电压标准典型推荐值见表1。

表1带外串联间隙避雷器本体额定电压标准典型推荐值

虽然在避雷器本体额定电压的选择上已经适当考虑了外串联间隙本身的熄弧能力，但从表1可以得出，对于额定电压小于系统最大工频过电压的，最大偏离不超过最大工频过电压的5％，对应的遮断工频续流充其量在几个安培的程度，显然并没有深度利用外串联间隙的熄弧能力。究其原因，主要是受现阶段试验条件的限制，长间隙工频续流遮断试验无法开展，缺乏足够的灭弧试验数据支撑，自然也就无法实现精细化设计，其次是对于纯空气间隙和带支撑件间隙这种敞开式外串联间隙，熄弧能力受运行环境(风、温度、湿度、空气密度等因素)的影响大，熄弧性能不稳定决定装置可靠性差。上述原因决定了在现有带外串联间隙避雷器结构形式下，试图通过深度利用外串联间隙的熄弧能力裕度来降低避雷器本体的额定电压的技术路线无法实现。