本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種避雷器。

背景技術(shù)：

避雷器是一種性能優(yōu)異的過(guò)電壓保護(hù)電器，適用于輸變電線路和交流電器設(shè)備的保護(hù)，其質(zhì)量、性能好壞直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的安全與否?，F(xiàn)有避雷器多安裝在輸電桿塔上與絕緣子串并聯(lián)，用于限制輸電線路的雷電過(guò)電壓，降低雷擊閃絡(luò)率。由于輸電線路的受雷面積比變電站大得多，所以遭受雷擊的幾率遠(yuǎn)大于變電站。隨著電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，輸電線路引起的跳閘、停電事故日益增多?，F(xiàn)有技術(shù)無(wú)法保證避雷設(shè)備的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種安全性能更高的避雷器。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種避雷器，包括絕緣子串、避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ、避雷器元件Ⅲ、第一電極、第二電極和固定底座；避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ設(shè)于絕緣子串的下方，且避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ的上端分別與絕緣子串的兩端相連；避雷器元件Ⅲ的上端與避雷器元件Ⅱ的下端相連；避雷器元件Ⅰ的下端向外設(shè)有第一電極；避雷器元件Ⅲ的上端近避雷器元件Ⅰ的一側(cè)向外設(shè)有第二電極，且第二電極與第一電極相對(duì)；避雷器元件Ⅲ的下端固定在固定底座上。

其中，避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ沿絕緣子串的中軸線對(duì)稱(chēng)設(shè)于絕緣子串的兩端下方，且與絕緣子串的夾角呈60°；避雷器元件Ⅲ設(shè)于避雷器元件Ⅱ下方，且與絕緣子串相垂直；避雷器元件Ⅱ、避雷器元件Ⅲ之間通過(guò)導(dǎo)線相連。

避雷器元件Ⅱ的外側(cè)兩端相對(duì)設(shè)有第四電極和第五電極；避雷器元件Ⅲ的下端向外設(shè)有第三電極，且第三電極與第二電極相對(duì)。

導(dǎo)線外側(cè)設(shè)有絕緣管套；避雷器元件Ⅱ和避雷器元件Ⅲ的之間設(shè)有彈簧；彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度小于絕緣管套的長(zhǎng)度。

避雷器元件Ⅲ與固定底座之間通過(guò)彈簧連接。

避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ、避雷器元件Ⅲ均包括芯體、傘裙?fàn)罱^緣外套、壓帽、螺栓和支撐桿；芯體設(shè)于傘裙?fàn)罱^緣外套內(nèi)；芯體與傘裙?fàn)罱^緣外套之間沿軸線方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)有兩根支撐桿；芯體與傘裙?fàn)罱^緣外套的兩端分別設(shè)有壓帽，同通過(guò)螺栓壓緊；每根支撐桿的兩端分別與對(duì)應(yīng)的壓帽固定相連。

絕緣管套和傘裙?fàn)罱^緣外套均采用二次硫化橡膠材料。

上述二次硫化橡膠材料通過(guò)以下重量配比的原料制備：順丁橡膠 45份，丁腈橡膠 35份，炭黑 20份，氧化鋅 2份，硬脂酸 2份，石蠟油 12份，橡膠促進(jìn)劑M 0.5份，橡膠促進(jìn)劑DM 0.8份，防老劑DNP 2.8份，防老劑MB 0.2份，硫磺 3份。

絕緣管套和傘裙?fàn)罱^緣外套通過(guò)以下方法制備：

（1）將順丁橡膠、丁腈橡膠和炭黑進(jìn)行配料，混煉；

（2）然后將氧化鋅、硬脂酸、石蠟油、防老劑DNP、防老劑MB按配方混合均勻，加入步驟（1）的材料中，進(jìn)行混煉；

（3）先后加入橡膠促進(jìn)劑DM和橡膠促進(jìn)劑M，依次進(jìn)行混煉；

（4）按配方量加入硫磺，然后填入預(yù)硫化模具中，置于硫化機(jī)內(nèi)，130℃下硫化2min，起模后切去飛邊，制成橡膠外套半成品；將半成品置于成型模具中，并放置于硫化機(jī)內(nèi) ，130℃下進(jìn)行二次硫化2min，硫化成型。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過(guò)避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅲ一端的第一電極和第二電極之間的空氣間隙形成串聯(lián)間隙，當(dāng)雷電來(lái)臨時(shí)，避雷器元件Ⅱ和避雷器元件Ⅲ組成的串聯(lián)通道快速導(dǎo)筒，隨后間隙通道導(dǎo)通，整體避雷器的保護(hù)電壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)雷電過(guò)后，氣隙導(dǎo)通關(guān)閉，避雷器元件Ⅱ和避雷器元件Ⅲ恢復(fù)高阻狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)避雷的目的，同時(shí)增強(qiáng)其使用的安全性，提高使用壽命。

2、避雷器元件采用二次硫化的橡膠材料制備的傘裙?fàn)罱^緣外套與芯體組合結(jié)構(gòu)，方便拆裝，同時(shí)橡膠直接二次硫化后使用，避免了芯體與其一起硫化后的損傷，提高了使用壽命。對(duì)于損壞的元件也方便更換。且傘裙?fàn)罱^緣外套與芯體之間通過(guò)設(shè)置支撐桿，提高了整體的強(qiáng)度，提高了芯體的穩(wěn)定性，保證了避雷器的安全運(yùn)行。

3、各避雷器元件之間串并聯(lián)采用的導(dǎo)線通過(guò)絕緣套管進(jìn)行保護(hù)，增強(qiáng)了安全性能，同時(shí)之間通過(guò)彈簧進(jìn)行保護(hù)，具有一定的彈性支撐作用，進(jìn)一步增加了使用壽命。

4、避雷器元件通過(guò)兩端設(shè)置電極形成并聯(lián)保護(hù)間隙，保護(hù)避雷器元件。

5、橡膠材料通過(guò)加入石蠟油作為軟化劑，同時(shí)通過(guò)橡膠、各助劑的復(fù)配，進(jìn)一步提高其沖擊彈性和抗老化性能。通過(guò)橡膠促進(jìn)劑M和DM的復(fù)配，以及制備過(guò)程中的先后混煉，達(dá)到較佳的硫化效果，降低硫化溫度，縮短硫化時(shí)間。制備得到的橡膠材料具有極佳的電器性能及物理性能。

6、本發(fā)明避雷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便靈活，安全性能高，能有效保護(hù)輸電線路絕緣子串，降低雷擊閃絡(luò)率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明避雷器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中避雷器元件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-絕緣子串，2-避雷器元件Ⅰ，3-避雷器元件Ⅱ，4-避雷器元件Ⅲ，5-第一電極，6-第二電極，7-第三電極，8-固定底座，9-彈簧，10-絕緣管套， 11-導(dǎo)線，12-第四電極，13-第五電極，14-連接板，21-芯體，22-傘裙?fàn)罱^緣外套，23-支撐桿，24-壓帽，25-螺栓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明避雷器與絕緣子串一體式設(shè)計(jì)，包括絕緣子串1、三個(gè)避雷器元件、固定底座8。本發(fā)明避雷器的下端可通過(guò)固定底座8安裝在塔架的橫擔(dān)上。避雷器元件均采用氧化鋅避雷器，包括避雷器元件Ⅰ2、避雷器元件Ⅱ3、避雷器元件Ⅲ4。避雷器元件Ⅰ2、避雷器元件Ⅱ3分別沿絕緣子串1的中軸線對(duì)稱(chēng)設(shè)于絕緣子串1的兩端下方，向內(nèi)傾斜，且與絕緣子串1的夾角呈60°。避雷器元件Ⅲ4垂直設(shè)于避雷器元件Ⅱ3下方。避雷器元件Ⅰ2的下端向下設(shè)有第一電極5。第一電極5包括水平段和垂直段；垂直段與避雷器元件Ⅰ2垂直連接，水平段與垂直段垂直，且向下設(shè)置。避雷器元件Ⅱ3的上端、近避雷器元件Ⅰ2的一側(cè)向外設(shè)有第二電極6，第二電極6與避雷器元件Ⅱ3呈60°夾角，且端點(diǎn)正對(duì)第一電極5的端點(diǎn)。避雷器元件Ⅱ3的下端設(shè)有金屬連接板14，通過(guò)導(dǎo)線11與避雷器元件Ⅲ4上端的金屬連接板相連。導(dǎo)線11的外周側(cè)設(shè)有絕緣管套10。且絕緣管套10的一側(cè)，即避雷器元件Ⅱ3和避雷器元件Ⅲ4的之間均設(shè)有彈簧9，彈簧9自然伸長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度小于絕緣管套10的長(zhǎng)度，通過(guò)彈簧9起到彈性支撐的作用，進(jìn)一步保護(hù)導(dǎo)線11。避雷器元件Ⅲ4的下端也設(shè)有金屬連接板，通過(guò)連接板14兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)彈簧11，通過(guò)彈簧與固定底座8固定相連。避雷器元件Ⅲ4的下端、第二電極6的同側(cè)設(shè)有第三電極7。第三電極7包括彎折段和水平段，彎折段沿第二電極6的方向傾斜設(shè)置在避雷器元件Ⅲ4的下端，且與避雷器元件Ⅲ4的夾角呈60°；水平段與彎折段相連，且與避雷器元件Ⅲ4平行向內(nèi)設(shè)置，端點(diǎn)處正對(duì)所述第二電極6的端點(diǎn)。避雷器元件Ⅱ3的兩端分別相對(duì)設(shè)有第三電極12和第四電極13。第三電極12和第四電極13均包括水平段和垂直段，垂直段垂直連接在避雷器元件Ⅱ3的兩端，水平段與垂直段相連，且平行于避雷器元件Ⅱ3向內(nèi)設(shè)置。通過(guò)第一電極5和第二電極6、第二電極6和第三電極7、第四電極12和第五電極13之間的空氣間隙分別形成串聯(lián)保護(hù)間隙和并聯(lián)保護(hù)間隙。

結(jié)合圖2，避雷器元件包括芯體21、傘裙?fàn)罱^緣外套22、壓帽24、螺栓25和支撐桿23。芯體21通過(guò)螺栓將氧化鋅電阻片和導(dǎo)電構(gòu)件穿裝為一體，并設(shè)于傘裙?fàn)罱^緣外套22內(nèi)；芯體21與傘裙?fàn)罱^緣外套22之間沿軸線方向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)有兩根支撐桿23。芯體21與傘裙?fàn)罱^緣外套22的兩端設(shè)有壓帽24，同通過(guò)螺栓25壓緊。支撐桿23的兩端分別與對(duì)應(yīng)的壓帽24固定相連。支撐桿23采用絕緣桿。絕緣管套和傘裙?fàn)罱^緣外套均采用二次硫化橡膠材料，增加了橡膠材料的性能，避免了芯體21一同硫化時(shí)造成的損傷，且當(dāng)部分構(gòu)件出現(xiàn)故障時(shí)，只需將避雷器拆開(kāi)進(jìn)行部分更換即可，無(wú)需替換整體避雷器元件，維修方便，且降低了成本。

其中，二次硫化橡膠材料采用以下重量配比的原料制備：順丁橡膠 45份，丁腈橡膠 35份，炭黑 20份，氧化鋅 2份，硬脂酸 2份，石蠟油 12份，橡膠促進(jìn)劑M 0.5份，橡膠促進(jìn)劑DM 0.8份，防老劑DNP 2.8份，防老劑MB 0.2份，硫磺 3份。

絕緣管套和傘裙?fàn)罱^緣外套的制備過(guò)程如下：

（1）將順丁橡膠、丁腈橡膠和炭黑進(jìn)行配料，混煉；

（2）然后將氧化鋅、硬脂酸、石蠟油、防老劑DNP、防老劑MB按配方混合均勻，加入步驟（1）的材料中，進(jìn)行混煉；

（3）先后加入橡膠促進(jìn)劑DM和橡膠促進(jìn)劑M，依次進(jìn)行混煉；

（4）按配方量加入硫磺，然后填入預(yù)硫化模具中，置于硫化機(jī)內(nèi)，130℃下硫化2min，起模后切去飛邊，制成橡膠外套半成品；將半成品置于成型模具中，并放置于硫化機(jī)內(nèi) ，130℃下進(jìn)行二次硫化2min，硫化成型。

制備得到的橡膠材料電阻值達(dá)到80MΩ·Km，最大扭矩0.888Nm。