一種接地極線路電容式釋能間隙裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種接地極線路電容式釋能間隙裝置，所述釋能間隙裝置包括：沖擊電容器、導(dǎo)線側(cè)電極、桿塔側(cè)電極、金屬連桿、電流引線、支撐絕緣子，其中，支撐絕緣子安裝在桿塔上，沖擊電容器固定在支撐絕緣子上，金屬連桿一端與沖擊電容器的高壓端連接，金屬連桿的另一端與桿塔側(cè)電極連接，電流引線一端與沖擊電容器的低壓端連接，電流引線的另一端與桿塔塔身連接，導(dǎo)線側(cè)電極通過金具固定在桿塔絕緣子串導(dǎo)線端的下方，實現(xiàn)了能夠有效釋能的同時不容易造成故障，且無需定期維護(hù)的技術(shù)效果。
【專利說明】
一種接地極線路電容式釋能間隙裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備研究領(lǐng)域，具體地，涉及一種接地極線路電容式釋能間隙裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]專利“專用于IlOkV瓷絕緣子的并聯(lián)間隙(201420733499.2)”、“一種耐張串并聯(lián)間隙防雷裝置(201520762095.0)”、“可調(diào)式并聯(lián)間隙(201520834624.3)”均提出了適用于交流輸電線路的傳統(tǒng)并聯(lián)間隙；該并聯(lián)間隙由兩個放電電極構(gòu)成，放電電極分別安裝于絕緣子串的高壓端和低壓端;在線路遭受雷擊引發(fā)間隙閃絡(luò)、并建立電弧后，通過使電弧自主運(yùn)動，讓電弧在交流電流過零點附近熄滅；當(dāng)該類傳統(tǒng)并聯(lián)間隙運(yùn)用于直流接地極線路時，由于間隙閃絡(luò)后的電弧電流為直流電流，無過零點，因此電弧難以自主熄滅，從而形成持續(xù)性故障。
[0003]專利“噴氣式并聯(lián)間隙裝置(201210389771.5)提出了一種帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙；該裝置在傳統(tǒng)并聯(lián)間隙的基礎(chǔ)上增加了滅弧粉劑儲藏室、絕緣產(chǎn)氣室和噴弧通道等設(shè)計;在并聯(lián)間隙因雷擊線路引發(fā)閃絡(luò)后，噴氣裝置主動噴射出高速滅弧粉劑，快速將電弧熄滅在暫態(tài)中；該裝置需要定期添加、更換滅弧粉劑，對后期運(yùn)維有較高的要求。
[0004]高壓直流輸電系統(tǒng)在單極運(yùn)行方式或不對稱運(yùn)行方式下，接地極線路將通過高達(dá)數(shù)千安培的直流電流;在此運(yùn)行方式下，若接地極線路絕緣子串因雷擊線路發(fā)生閃絡(luò)后，接地極線路的直流電流通過該閃絡(luò)通道、經(jīng)由桿塔入地，并在絕緣子串兩端形成持續(xù)性的直流電弧;不同于交流電弧，由于直流電弧電流無過零點，無法自主熄滅，容易引發(fā)持續(xù)性故障;而持續(xù)性的直流電弧將燒毀并聯(lián)間隙電極、以及與并聯(lián)電極并聯(lián)的絕緣子串兩端金具，進(jìn)而發(fā)生接地極線路導(dǎo)線掉串故障;近年來，我國已發(fā)生多起該類故障，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失；因此，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙及布置方式并不適用于高壓直流接地極線路，而帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙則需要定期維護(hù)。
[0005]綜上所述，本申請實用新型人在實現(xiàn)本申請實施例中實用新型技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題:
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙及布置方式并不適用于高壓直流接地極線路，而帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙則需要定期維護(hù)的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型提供了一種接地極線路電容式釋能間隙裝置，解決了現(xiàn)有的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙及布置方式并不適用于高壓直流接地極線路，而帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙則需要定期維護(hù)的技術(shù)問題，實現(xiàn)了能夠有效釋能的同時不容易造成故障，且無需定期維護(hù)的技術(shù)效果。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本申請一方面提供了一種接地極線路電容式釋能間隙裝置，所述釋能間隙裝置包括:
[0009]沖擊電容器、導(dǎo)線側(cè)電極、桿塔側(cè)電極、金屬連桿、電流引線、支撐絕緣子，其中，支撐絕緣子安裝在桿塔上，沖擊電容器固定在支撐絕緣子上，金屬連桿一端與沖擊電容器的高壓端連接，金屬連桿的另一端與桿塔側(cè)電極連接，電流引線一端與沖擊電容器的低壓端連接，電流引線的另一端與桿塔塔身連接，導(dǎo)線側(cè)電極通過金具固定在桿塔絕緣子串導(dǎo)線端的下方。
[0010]其中，本申請中接地極線路電容式釋能間隙裝置的工作原理為，請參考圖1，圖1為電容式釋能間隙裝置電路原理圖，其中，Ia-絕緣子串等效間隙；2a-絕緣子串等效電容；3a_并聯(lián)間隙;4a_并聯(lián)間隙等效電容;5a_沖擊電容器;6a_橫擔(dān)以上塔身等效阻抗;7a_橫擔(dān)及部分桿塔塔身等效阻抗;8a-桿塔底部等效阻抗；9a_接地阻抗；1a-接地極線路導(dǎo)線；I Ia-接地極線路地線。
[0011]其中，導(dǎo)線側(cè)電極與桿塔側(cè)電極之間的間隙組成并聯(lián)間隙，絕緣子串等效間隙一端與橫擔(dān)以上塔身等效阻抗連接后與接地極線路地線連接，絕緣子串等效間隙另一端與并聯(lián)間隙一端連接，并聯(lián)間隙另一端與沖擊電容器一端連接，沖擊電容器另一端與桿塔底部等效阻抗連接，桿塔底部等效阻抗與接地阻抗連接后接地，絕緣子串等效間隙兩端并聯(lián)有絕緣子串等效電容，并聯(lián)間隙兩端并聯(lián)有并聯(lián)間隙等效電容，橫擔(dān)及部分桿塔塔身等效阻抗一端與橫擔(dān)以上塔身等效阻抗連接，橫擔(dān)及部分桿塔塔身等效阻抗另一端與桿塔底部等效阻抗連接，接地極線路導(dǎo)線連接在絕緣子串等效間隙與并聯(lián)間隙之間。
[0012]其中，電容式釋能間隙裝置電路的工作原理為:在接地極線路遭受較大幅值雷擊后，釋能間隙裝置的并聯(lián)間隙先于絕緣子串閃絡(luò);釋能間隙裝置的沖擊電容器通過閃絡(luò)通道與接地極線路、桿塔阻抗、接地阻抗構(gòu)成振蕩回路，使得閃絡(luò)通道電流多次過零，促進(jìn)閃絡(luò)電弧滅弧；即便閃絡(luò)電弧未能在振蕩期間熄滅，沖擊電容器亦可在振蕩過程后阻斷電弧的直流維持電流，從而熄滅電弧。
[0013]其中，所述導(dǎo)線側(cè)電極具體為圓形電極，為電弧根部提供了運(yùn)動途徑，防止電弧根部長期燒蝕同一個位置，造成電極損壞。
[0014]其中，并聯(lián)間隙尺寸為絕緣子串干弧距離的75%至85%，保證了電容式釋能間隙裝置能夠先于絕緣子串閃絡(luò)，且安裝了電容式釋能間隙裝置后的接地極線路絕緣水平降低程度有限。
[0015]其中，所述桿塔側(cè)電極具體為弧形電極。并聯(lián)間隙電極采用向外弧形結(jié)構(gòu)，電弧向外運(yùn)動，利于電弧熄滅。
[0016]其中，沖擊電容器為能夠短時充放電的高壓電容器，在并聯(lián)間隙閃絡(luò)后，其與與接地極線路、桿塔阻抗、接地阻抗構(gòu)成振蕩回路，使得閃絡(luò)通道電流多次過零，促進(jìn)閃絡(luò)電弧滅弧;且可以阻斷電弧的直流維持電流，從而熄滅電弧。
[0017]本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0018]由于采用了將接地極線路電容式釋能間隙裝置設(shè)計為包括:沖擊電容器、導(dǎo)線側(cè)電極、桿塔側(cè)電極、金屬連桿、電流引線、支撐絕緣子，其中，支撐絕緣子安裝在桿塔上，沖擊電容器固定在支撐絕緣子上，金屬連桿一端與沖擊電容器的高壓端連接，金屬連桿的另一端與桿塔側(cè)電極連接，電流引線一端與沖擊電容器的低壓端連接，電流引線的另一端與桿塔塔身連接，導(dǎo)線側(cè)電極通過金具固定在桿塔絕緣子串導(dǎo)線端的下方的技術(shù)方案，即在接地極線路遭受較大幅值雷擊后，釋能間隙裝置的并聯(lián)間隙先于絕緣子串閃絡(luò);釋能間隙裝置的沖擊電容器通過閃絡(luò)通道與接地極線路、桿塔阻抗、接地阻抗構(gòu)成振蕩回路，使得閃絡(luò)通道電流多次過零，促進(jìn)閃絡(luò)電弧滅?。患幢汩W絡(luò)電弧未能在振蕩期間熄滅，沖擊電容器亦可在振蕩過程后阻斷電弧的直流維持電流，從而熄滅電弧，所以，有效解決了現(xiàn)有的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙及布置方式并不適用于高壓直流接地極線路，而帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙則需要定期維護(hù)的技術(shù)問題，實現(xiàn)了能夠有效釋能的同時不容易造成故障，且無需定期維護(hù)的技術(shù)效果。
[0019]進(jìn)一步的，在并聯(lián)間隙閃絡(luò)期間，沖擊電容器和雷電通道阻抗、接地極線路阻抗構(gòu)成振蕩回路，使通過間隙的電流形成振蕩，多次過零，利于閃絡(luò)電弧熄滅。
[0020]進(jìn)一步的，在電弧建立后，并聯(lián)間隙電極采用向外弧形結(jié)構(gòu)，電弧向外運(yùn)動，利于電弧熄滅。
[0021 ]進(jìn)一步的，在電弧建立后，維持電弧燃燒的能量主要由接地極線路流過的直流電流提供，由于沖擊電容器的隔直效果，可以迅速降低通過并聯(lián)間隙的電流，從而熄滅電弧。
【附圖說明】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定；
[0023]圖1為使用本實用新型后的釋能電氣結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0024]圖2為使用傳統(tǒng)并聯(lián)間隙的閃絡(luò)電流仿真結(jié)果示意圖；
[0025]圖3為使用本實用新型的釋能間隙裝置的閃絡(luò)電流仿真結(jié)果示意圖；
[0026]圖4為使用傳統(tǒng)并聯(lián)間隙的電弧直流維持電流仿真結(jié)果示意圖；
[0027]圖5為使用本實用新型的釋能間隙裝置的電弧直流維持電流阻斷仿真結(jié)果示意圖；
[0028]圖6為電容式釋能間隙裝置的安裝示意圖；
[0029]其中，Ia-絕緣子串等效間隙；2a_絕緣子串等效電容;3a_并聯(lián)間隙；4a_并聯(lián)間隙等效電容;5a_沖擊電容器;6a_橫擔(dān)以上塔身等效阻抗;7a_橫擔(dān)及部分桿塔塔身等效阻抗；8a_桿塔底部等效阻抗;9a_接地阻抗；1a-接地極線路導(dǎo)線；IIa-接地極線路地線；1_沖擊電容器;2-導(dǎo)線側(cè)圓形電極;3-桿塔側(cè)弧形電極;4-金屬連桿;5-電流引線;6-支撐絕緣子；7-接地極線路原有絕緣子串；8-接地極線路導(dǎo)線;9-接地極線路桿塔。
【具體實施方式】
[0030]本實用新型提供了一種接地極線路電容式釋能間隙裝置，解決了現(xiàn)有的釋能間隙裝置存在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙及布置方式并不適用于高壓直流接地極線路，而帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙則需要定期維護(hù)的技術(shù)問題，實現(xiàn)了能夠有效釋能的同時不容易造成故障，且無需定期維護(hù)的技術(shù)效果。
[0031]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0032]下面結(jié)合具體實施例及附圖，對本實用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0033]實施例一:
[0034]請參考圖1-圖6，本申請?zhí)峁┝艘环N電容式的釋能間隙裝置，其主要由沖擊電容器和并聯(lián)間隙串聯(lián)構(gòu)成(安裝后的等效電路如圖1所示)，包括:沖擊電容器、導(dǎo)線側(cè)圓形電極、桿塔側(cè)弧形電極、金屬連桿、電流引線。其有益效果是:
[0035]在并聯(lián)間隙閃絡(luò)期間，沖擊電容器和雷電通道阻抗、接地極線路阻抗構(gòu)成振蕩回路，使通過間隙的電流形成振蕩，多次過零(效果對比如圖2-圖3所示)，利于閃絡(luò)電弧熄滅；
[0036]在電弧建立后，并聯(lián)間隙電極采用向外弧形結(jié)構(gòu)，電弧向外運(yùn)動，利于電弧熄滅；
[0037]在電弧建立后，維持電弧燃燒的能量主要由接地極線路流過的直流電流提供，由于沖擊電容器的隔直效果，可以迅速降低通過并聯(lián)間隙的電流(效果對比如圖4-圖5所示)，從而熄滅電弧。
[0038]釋能間隙裝置安裝方法:
[0039]導(dǎo)線側(cè)圓形電極通過金具固定在絕緣子串導(dǎo)線端的正下方;桿塔側(cè)弧形電極和沖擊電容器通過支撐絕緣子固定在桿塔上;桿塔側(cè)弧形電極底部通過金屬連桿與沖擊電容器的高壓端連接;沖擊電容器的低壓端通過電流引線與塔身連接。其有益效果是:
[0040]并聯(lián)間隙與絕緣子串成“串聯(lián)”布置方式，并聯(lián)間隙的電弧燃燒不會損傷絕緣子表面，更加不會燒毀絕緣子串與桿塔的連接金具造成掉串故障；
[0041]可以通過調(diào)節(jié)桿塔側(cè)弧形電極，調(diào)整并聯(lián)間隙至合適尺寸；
[0042]采用支撐絕緣子固定桿塔側(cè)弧形電極、并采用金屬連桿連接，可以保證桿塔側(cè)弧形電極、沖擊電容器高壓端與桿塔的絕緣距離。
[0043]首先根據(jù)桿塔塔頭結(jié)構(gòu)、絕緣子串長、并聯(lián)間隙預(yù)計尺寸，設(shè)計桿塔側(cè)弧形電極的布置位置，安裝固定桿塔側(cè)弧形電極的支撐絕緣子;將導(dǎo)線側(cè)圓形電極通過金具固定在絕緣子串導(dǎo)線端的正下方;安裝桿塔側(cè)弧形電極、并微調(diào)確保并聯(lián)間隙尺寸為絕緣子串干弧距離的75%?85%;
[0044]在桿塔上安裝沖擊電容器的支撐絕緣子，并將沖擊電容器固定于支撐絕緣子上；
[0045]使用金屬連桿連接沖擊電容器高壓端與桿塔側(cè)弧形電極；
[0046]使用電流引線連接沖擊電容器低壓端與桿塔塔身。
[0047]上述本申請實施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0048]由于采用了將接地極線路電容式釋能間隙裝置設(shè)計為包括:沖擊電容器、導(dǎo)線側(cè)電極、桿塔側(cè)電極、金屬連桿、電流引線、支撐絕緣子，其中，支撐絕緣子安裝在桿塔上，沖擊電容器固定在支撐絕緣子上，金屬連桿一端與沖擊電容器的高壓端連接，金屬連桿的另一端與桿塔側(cè)電極連接，電流引線一端與沖擊電容器的低壓端連接，電流引線的另一端與桿塔塔身連接，導(dǎo)線側(cè)電極通過金具固定在桿塔絕緣子串導(dǎo)線端的下方的技術(shù)方案，即在接地極線路遭受較大幅值雷擊后，釋能間隙裝置的并聯(lián)間隙先于絕緣子串閃絡(luò);釋能間隙裝置的沖擊電容器通過閃絡(luò)通道與接地極線路、桿塔阻抗、接地阻抗構(gòu)成振蕩回路，使得閃絡(luò)通道電流多次過零，促進(jìn)閃絡(luò)電弧滅??；即便閃絡(luò)電弧未能在振蕩期間熄滅，沖擊電容器亦可在振蕩過程后阻斷電弧的直流維持電流，從而熄滅電弧，所以，有效解決了現(xiàn)有的釋能間隙裝置存在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的并聯(lián)間隙及布置方式并不適用于高壓直流接地極線路，而帶噴氣裝置的主動式滅弧并聯(lián)間隙則需要定期維護(hù)的技術(shù)問題，實現(xiàn)了能夠有效釋能的同時不容易造成故障，且無需定期維護(hù)的技術(shù)效果。
[0049]進(jìn)一步的，在并聯(lián)間隙閃絡(luò)期間，沖擊電容器和雷電通道阻抗、接地極線路阻抗構(gòu)成振蕩回路，使通過間隙的電流形成振蕩，多次過零，利于閃絡(luò)電弧熄滅。
[0050]進(jìn)一步的，在電弧建立后，并聯(lián)間隙電極采用向外弧形結(jié)構(gòu)，電弧向外運(yùn)動，利于電弧熄滅。
[0051 ]進(jìn)一步的，在電弧建立后，維持電弧燃燒的能量主要由接地極線路流過的直流電流提供，由于沖擊電容器的隔直效果，可以迅速降低通過并聯(lián)間隙的電流，從而熄滅電弧。
[0052]盡管已描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。
[0053]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種接地極線路電容式釋能間隙裝置，其特征在于，所述釋能間隙裝置包括: 沖擊電容器、導(dǎo)線側(cè)電極、桿塔側(cè)電極、金屬連桿、電流引線、支撐絕緣子，其中，支撐絕緣子安裝在桿塔上，沖擊電容器固定在支撐絕緣子上，金屬連桿一端與沖擊電容器的高壓端連接，金屬連桿的另一端與桿塔側(cè)電極連接，電流引線一端與沖擊電容器的低壓端連接，電流引線的另一端與桿塔塔身連接，導(dǎo)線側(cè)電極通過金具固定在接地極線路桿塔絕緣子串導(dǎo)線端的下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地極線路電容式釋能間隙裝置，其特征在于，所述釋能裝置放電回路由沖擊電容器和并聯(lián)間隙串聯(lián)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地極線路電容式釋能間隙裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線側(cè)電極具體為圓形電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地極線路電容式釋能間隙裝置，其特征在于，并聯(lián)間隙尺寸為絕緣子串干弧距離的75%至85%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地極線路電容式釋能間隙裝置，其特征在于，所述桿塔側(cè)電極具體為弧形電極。
【文檔編號】H01T4/10GK205680926SQ201620620703
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620620703.9, CN 201620620703, CN 205680926 U, CN 205680926U, CN-U-205680926, CN201620620703, CN201620620703.9, CN205680926 U, CN205680926U
【發(fā)明人】謝施君, 郭蓉萍, 李建明, 羅濤, 劉凡, 張榆, 周悅
【申請人】國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司