一種直流避雷器以及使用該直流避雷器的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及避雷器領(lǐng)域，尤其涉及一種直流避雷器以及使用該直流避雷器的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工程上通常采用降低接地電阻、架設(shè)雙避雷線，減小避雷線保護(hù)角等方法來限制雷電過電壓，降低雷擊跳閘率。然而，在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈、降低接地電阻困難的山區(qū)線段，上述手段并不能從根本上解決雷擊跳閘問題。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外已有的避雷器，避雷器本體與間隙距離之和一般大于與之并聯(lián)的絕緣子的長(zhǎng)度，需設(shè)計(jì)特殊金具解決安裝空間不匹配問題，安裝難度大。由于電壓等級(jí)的提高，避雷器本體高度和重量都不可避免地要大于交流100kV及以下線路避雷器，安裝難度會(huì)更大；目前沒有關(guān)于直流特高壓線路避雷器空氣間隙和絕緣配合方面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)及設(shè)計(jì)難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服避雷器安裝難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及避雷器本體和空氣間隙距離難以配合的問題，提供一種直流避雷器以及使用該直流避雷器的系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種直流避雷器，包括避雷器本體和放電間隙組，所述放電間隙組與所述避雷器本體的高壓端連接，所述避雷器本體的高度為
7.5m?9m，所述放電間隙組包括上部放電極和下部放電極，所述上部放電極和所述下部放電極之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0007]進(jìn)一步地，所述避雷器本體包括若干避雷器單元，所述每?jī)蓚€(gè)避雷器單元之間通過法蘭相連接，所述每個(gè)避雷器單元的頂部和底部還依次設(shè)置密封環(huán)以及壓力釋放板，所述法蘭位于所述避雷器單元的末端并將所述密封環(huán)和所述壓力釋放板封閉在內(nèi)，所述每個(gè)避雷器單元由外向內(nèi)依次為外套、環(huán)氧管、電阻片柱，所述電阻片柱由若干電阻片串聯(lián)構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步地，所述外套為硅橡膠外套，所述電阻片柱為氧化鋅電阻片柱，所述法蘭為鋁法蘭。
[0009]進(jìn)一步地，所述外套的干弧距離不低于7.1m,以使所述外套能夠耐受不低于其實(shí)際保護(hù)水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘。
[0010]進(jìn)一步地，所述電阻片柱的直徑為75mm，以使所述電阻片柱能夠通過不低于2000A的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間沖擊電流試驗(yàn)且連續(xù)3次通過幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗(yàn)。
[0011]進(jìn)一步地，所述避雷器本體的高度為8.2m。
[0012]進(jìn)一步地，所述避雷器本體的爬電距離不小于24440mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述上部放電極和所述下部放電極均由相互平行的兩個(gè)等長(zhǎng)金屬桿以及與兩個(gè)所述金屬桿相連的兩個(gè)半圓形金屬環(huán)構(gòu)成，所述金屬桿和所述金屬環(huán)的直徑均不小于80mm ;所述上部放電極與所述避雷器本體的高壓端通過工字型連接件連接，所述避雷器本體與所述工字型連接件的豎杠相連，所述工字型連接件的兩個(gè)橫桿的兩端均與所述上部放電極的兩個(gè)金屬桿垂直連接，所述下部放電極通過兩個(gè)互相平行的桿狀連接件安裝在輸電導(dǎo)線上，所述兩個(gè)桿狀連接件的一端均與所述下部放電極的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電導(dǎo)線相連。
[0014]進(jìn)一步地，所述直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標(biāo)稱放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
[0015]進(jìn)一步地，所述直流避雷器的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;所述直流避雷器本體正常時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，所述直流避雷器本體故障時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
[0016]本發(fā)明解決技術(shù)問題的另一種方案如下。
[0017]一種避雷系統(tǒng)，包括上述直流避雷器，還包括絕緣子、支架、桿塔橫擔(dān)和輸電導(dǎo)線；
[0018]所述直流避雷器包括避雷器本體和放電間隙組，所述放電間隙組包括上部放電極和下部放電極，所述所述放電間隙組與所述避雷器本體的高壓端連接，所述避雷器本體的低壓端與所述支架垂直相連，所述下部放電極與所述輸電導(dǎo)線相連，所述支架與所述桿塔橫擔(dān)相連，所述絕緣子一端與所述桿塔橫擔(dān)相連，另一端與所述輸電導(dǎo)線相連，且所述絕緣子與所述直流避雷器相平行。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便；其空氣間隙調(diào)整范圍大；技術(shù)參數(shù)合理，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述直流避雷器的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2為本發(fā)明所述直流避雷器的避雷器本體單元結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3為本發(fā)明所述避雷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，
[0023]圖4為本發(fā)明所述直流避雷器的空氣間隙距離和放電電壓關(guān)系示意圖。
[0024]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0025]1、避雷器本體，2、放電間隙組，3、絕緣子，4、支架，5、桿塔橫擔(dān)，6、輸電導(dǎo)線，7、直流避雷器，10、避雷器單元，11、外套，12、環(huán)氧管，13、電阻片柱，14、法蘭，15、密封環(huán)，16、壓力釋放板，21、上部放電極，22、下部放電極，23、工字型連接件，24、桿狀連接件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0027]如圖1所示，一種直流避雷器，包括避雷器本體I和放電間隙組2，放電間隙組2與避雷器本體I的高壓端連接，避雷器本體I的高壓端為靠近輸電導(dǎo)線的一端，低壓端為避雷器本體I連接在避雷器支架的一端，避雷器本體I的高度為7m?9m，以8.2的高度為最優(yōu)，放電間隙組2的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
[0028]由于直流線路絕緣子對(duì)污穢要求較高，在避雷器本體I長(zhǎng)度在7.5m長(zhǎng)度時(shí)，可以保證本發(fā)明的直流避雷器的爬電比距達(dá)到20mm/kV以上，9m時(shí)可以保證本發(fā)明的直流避雷器的爬電比距達(dá)到25mm/kV以上，本發(fā)明中避雷器本體I的最優(yōu)化設(shè)計(jì)值為8.2m，此時(shí)爬電比距達(dá)到了 22.2mm/kV。
[0029]如圖2所示，避雷器本體I包括若干避雷器單元，每個(gè)避雷器單元之間通過法蘭14相連接，每個(gè)避雷器單元的頂部和底部還包括與法蘭14相貼合的密封元件15以及位于密封元件15上與密封元件15相貼合的壓力釋放元件16，每個(gè)避雷器單元由外向內(nèi)依次為外套11、環(huán)氧管12、電阻片柱13，外套11起到絕緣支撐的作用，電阻片柱13由若干電阻片串聯(lián)構(gòu)成。
[0030]本發(fā)明的外套11可以采用硅橡膠外套，法蘭14采用鋁法蘭，電阻片柱13采用非線性氧化鋅電阻片柱。
[0031]本發(fā)明的外套11的干弧距離不低于7.1m,以使外套11能夠耐受不低于其實(shí)際保護(hù)水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓Imi n，避雷器本體I能夠通過有效值65kA，持續(xù)時(shí)間不小于0.1s的短路試驗(yàn)。
[0032]本發(fā)明的電阻片柱13的直徑為75mm，以使電阻片柱13能夠通過不低于2000A的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間沖擊電流試驗(yàn)且連續(xù)3次通過幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗(yàn)。
[0033]本發(fā)明的避雷器本體I的爬電距離不小于24440mm。
[0034]本發(fā)明的放電間隙組2包括上部放電極21和下部放電極22兩個(gè)電極，上部放電極21與避雷器本體I的高壓端連接，下部放電極22安裝在輸電導(dǎo)線上，上部放電極21和下部放電極22均由相互平行的兩個(gè)等長(zhǎng)金屬桿以及與兩個(gè)金屬桿相連的兩個(gè)半圓形金屬環(huán)構(gòu)成，金屬桿和金屬環(huán)的直徑均不小于80mm。
[0035]本發(fā)明的直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標(biāo)稱放電電流3