[发明专利]一种小型化GIS罐式金属氧化物避雷器及其实现方法

说明书

本发明涉及避雷器技术领域，特指一种小型化GIS罐式金属氧化物避雷器，包括盆式绝缘子、导电杆、罐体、均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体，盆式绝缘子通过固定组件固定连接于罐体的顶部上，罐体内填充有六氟化硫气体，导电杆、均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体均设于罐体内，导电杆的一端连接于盆式绝缘子底部，导电杆的另一端通过均压屏蔽罩连接于氧化锌电阻片芯体。本发明采用这样的结构设置，该避雷器采用高梯度氧化锌电阻片，保证电气性能的同时又降低了氧化锌电阻片的使用数量，氧化锌电阻片芯体由三柱氧化锌电阻片组串联螺旋结构排列组成，缩短了避雷器的整体高度，使得结构更加紧凑，有效减少设备占地面积，同时还公开避雷器的实现方法。

技术领域

本发明涉及避雷器技术领域，特指一种小型化GIS罐式金属氧化物避雷器。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，电站及变电所的供电可靠性的重要程度日益突出。与此同时，城市化进程的推进又造成了城区附近输配电设备的征地投资增加。GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、检修周期长、维护工作量小、无电磁干扰等优点，近年来已在110kV及以上电压等级变电站得到广泛的应用。

随着GIS的不断完善和电力系统发展的需要，GIS正朝着高电压、大容量和小型化方向发展。而高性能GIS罐式金属氧化物避雷器的应用，将使得GIS的占地面积及体积大幅度缩小，是实现GIS小型化的关键技术。氧化锌电阻片是GIS罐式金属氧化物避雷器的核心元件，目前常用于GIS罐式金属氧化物避雷器的氧化锌电阻片电压梯度约为300V/mm，若用于500kV及以上高电压等级GIS罐式金属氧化物避雷器，会增大其径向和轴向几何尺寸，使得GIS罐式金属氧化物避雷器高度、体积和重量大幅增加。同时，高梯度氧化锌电阻片(电压梯度约为400V/mm)的使用能够减小氧化锌电阻片的电位分布不均匀度，进一步改善GIS罐式金属氧化物避雷器的保护水平及能量吸收能力，提高GIS罐式金属氧化物避雷器运行的可靠性，有望在安全的绝缘配合条件下降低绝缘需求水平，进而降低电力设备造价。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种小型化GIS罐式金属氧化物避雷器，该避雷器采用高梯度氧化锌电阻片，保证电气性能的同时又降低了氧化锌电阻片的使用数量，缩短了避雷器的整体高度，使得结构更加紧凑，有效减少设备占地面积。

为了实现上述目的，本发明应用的技术方案如下：

一种小型化GIS罐式金属氧化物避雷器，包括盆式绝缘子、导电杆、罐体、均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体，盆式绝缘子通过固定组件固定连接于罐体的顶部上，罐体内填充有六氟化硫气体，导电杆、均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体均设于罐体内，导电杆的一端连接于盆式绝缘子底部，导电杆的另一端通过均压屏蔽罩连接于氧化锌电阻片芯体。

进一步而言，所述氧化锌电阻片芯体采用圆柱体结构设置，氧化锌电阻片芯体内均匀设有三柱氧化锌电阻片组，且相邻两柱氧化锌电阻片组之间通过导电带串联。

进一步而言，所述氧化锌电阻片芯体内的三柱氧化锌电阻片组通过螺旋结构均匀固定于氧化锌电阻片芯体内。

进一步而言，所述氧化锌电阻片组的顶部设有弹簧机构，氧化锌电阻片组内部设有通过绝缘筒包裹的多片高梯度饼状氧化锌电阻片，且相邻两片高梯度饼状氧化锌电阻片之间设有绝缘垫板，氧化锌电阻片组的底部设有铝垫块。

进一步而言，所述高梯度饼状氧化锌电阻片的直径小于或等于120mm，高度小于或等于22mm，电压梯度大于或等于390V/mm，2ms方波耐受电流大于或等于2100A，4/10μs大电流冲击耐受电流大于或等于100kA。

进一步而言，所述均压屏蔽罩为圆筒状结构设置，罩入深度为450-470mm，直径为680-700mm。

进一步而言，所述罐体的材质为高强铝合金，罐体的外壁上设有在线监测器与气阀，在线监测器通过电缆线联接于氧化锌电阻片芯体。