[发明专利]一种避雷器

说明书

技术领域

本发明属于输变电设备生产技术领域，具体涉及一种避雷器。

背景技术

避雷器是一种性能优异的过电压保护电器，适用于输变电线路和交流电器设备的保护，其质量、性能好坏直接关系到电网运行的安全与否。现有避雷器多安装在输电杆塔上与绝缘子串并联，用于限制输电线路的雷电过电压，降低雷击闪络率。由于输电线路的受雷面积比变电站大得多，所以遭受雷击的几率远大于变电站。随着电网的不断扩大，输电线路引起的跳闸、停电事故日益增多。现有技术无法保证避雷设备的安全性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种安全性能更高的避雷器。

为了达到上述目的，本发明提供了一种避雷器，包括绝缘子串、避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ、避雷器元件Ⅲ、第一电极、第二电极和固定底座；避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ设于绝缘子串的下方，且避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ的上端分别与绝缘子串的两端相连；避雷器元件Ⅲ的上端与避雷器元件Ⅱ的下端相连；避雷器元件Ⅰ的下端向外设有第一电极；避雷器元件Ⅲ的上端近避雷器元件Ⅰ的一侧向外设有第二电极，且第二电极与第一电极相对；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沿绝缘子串的中轴线对称设于绝缘子串的两端下方，且与绝缘子串的夹角呈60°；避雷器元件Ⅲ设于避雷器元件Ⅱ下方，且与绝缘子串相垂直；避雷器元件Ⅱ、避雷器元件Ⅲ之间通过导线相连。

避雷器元件Ⅱ的外侧两端相对设有第四电极和第五电极；避雷器元件Ⅲ的下端向外设有第三电极，且第三电极与第二电极相对。

导线外侧设有绝缘管套；避雷器元件Ⅱ和避雷器元件Ⅲ的之间设有弹簧；弹簧自然伸长时的长度小于绝缘管套的长度。

避雷器元件Ⅲ与固定底座之间通过弹簧连接。

避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅱ、避雷器元件Ⅲ均包括芯体、伞裙状绝缘外套、压帽、螺栓和支撑杆；芯体设于伞裙状绝缘外套内；芯体与伞裙状绝缘外套之间沿轴线方向对称设有两根支撑杆；芯体与伞裙状绝缘外套的两端分别设有压帽，同通过螺栓压紧；每根支撑杆的两端分别与对应的压帽固定相连。

绝缘管套和伞裙状绝缘外套均采用二次硫化橡胶材料。

上述二次硫化橡胶材料通过以下重量配比的原料制备：顺丁橡胶 45份，丁腈橡胶 35份，炭黑 20份，氧化锌 2份，硬脂酸 2份，石蜡油 12份，橡胶促进剂M 0.5份，橡胶促进剂DM 0.8份，防老剂DNP 2.8份，防老剂MB 0.2份，硫磺 3份。

绝缘管套和伞裙状绝缘外套通过以下方法制备：

（1）将顺丁橡胶、丁腈橡胶和炭黑进行配料，混炼；

（2）然后将氧化锌、硬脂酸、石蜡油、防老剂DNP、防老剂MB按配方混合均匀，加入步骤（1）的材料中，进行混炼；

（3）先后加入橡胶促进剂DM和橡胶促进剂M，依次进行混炼；

（4）按配方量加入硫磺，然后填入预硫化模具中，置于硫化机内，130℃下硫化2min，起模后切去飞边，制成橡胶外套半成品；将半成品置于成型模具中，并放置于硫化机内 ，130℃下进行二次硫化2min，硫化成型。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、通过避雷器元件Ⅰ、避雷器元件Ⅲ一端的第一电极和第二电极之间的空气间隙形成串联间隙，当雷电来临时，避雷器元件Ⅱ和避雷器元件Ⅲ组成的串联通道快速导筒，随后间隙通道导通，整体避雷器的保护电压达到标准值；当雷电过后，气隙导通关闭，避雷器元件Ⅱ和避雷器元件Ⅲ恢复高阻状态，由此实现避雷的目的，同时增强其使用的安全性，提高使用寿命。

2、避雷器元件采用二次硫化的橡胶材料制备的伞裙状绝缘外套与芯体组合结构，方便拆装，同时橡胶直接二次硫化后使用，避免了芯体与其一起硫化后的损伤，提高了使用寿命。对于损坏的元件也方便更换。且伞裙状绝缘外套与芯体之间通过设置支撑杆，提高了整体的强度，提高了芯体的稳定性，保证了避雷器的安全运行。

3、各避雷器元件之间串并联采用的导线通过绝缘套管进行保护，增强了安全性能，同时之间通过弹簧进行保护，具有一定的弹性支撑作用，进一步增加了使用寿命。

4、避雷器元件通过两端设置电极形成并联保护间隙，保护避雷器元件。

5、橡胶材料通过加入石蜡油作为软化剂，同时通过橡胶、各助剂的复配，进一步提高其冲击弹性和抗老化性能。通过橡胶促进剂M和DM的复配，以及制备过程中的先后混炼，达到较佳的硫化效果，降低硫化温度，缩短硫化时间。制备得到的橡胶材料具有极佳的电器性能及物理性能。