[发明专利]一种避雷器

说明书

本发明公开一种避雷器，包括绝缘管，两端以导电封头密封，所述绝缘管内填充石英砂，所述石英砂包裹一引弧线电性连接两端所述导电封头，所述避雷器一端经连接件固定连接于接地端或带电端，另一端与带电端或接地端构成放电间隙，所述放电间隙小于绝缘子空气间隙，当雷电过电压击穿所述放电间隙时，引弧线熔断引发电弧泄放雷电，所述电弧受所述石英砂抑制熄灭，避免线路跳闸；相比现有技术具有截面小，重量轻，长度可以根据安装现场的需要制造和组装等优点，总体成本大幅降低，从而使得避雷器可以大面积甚至全覆盖安装在架空输电线路上，实现大幅度降低雷击跳闸率同时具有技术和经济上的可行性和实用性。

技术领域

本发明涉及输电杆塔防雷技术领域，具体涉及一种避雷器。

背景技术

在电力系统中的输电线路大部分为架空线路，容易遭受雷击跳闸。据统计，雷击引起的跳闸约占所有跳闸次数的80%，给迎峰度夏保电工作带来了极大的困难，也给国民经济造成了严重的损失。

输电线路现在普遍采用避雷线和接地防雷，难以防御绕击雷，防御雷电幅值较大的雷要求接地电阻比较小，接地网的建设及维护成本较高。避雷器能让雷电流泄放入地，避免工频电流持续短路引起跳闸。输电线路的长度通常在几十千米，甚至几百千米，但由于避雷器的保护范围只有300米左右，要避免输电线路雷击跳闸，就需要在全线杆塔安装避雷器。氧化锌避雷器对制造工艺要求比较高，造价高昂，整体笨重，运输安装困难，易发生损坏甚至爆炸，在使用过程中需要周期性试验，运维成本过高，导致氧化锌避雷器未能在输电线路上大面积推广。

通过在杆塔安装采用产气灭弧的防雷装置，可以实现低成本的防雷，但由于爆炸式喷出的高压气体会产生巨大的冲击作用力，对避雷器本体和安装支架的结构强度要求较高，对电压等级较高的线路灭弧难度较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制造、安装和维护成本低廉，安全可靠，可以在输电线路大面积使用的避雷器，实现大幅降低输电线路的雷击跳闸率。

本发明的技术方案如下：包括绝缘管，两端以导电封头密封，所述绝缘管内填充石英砂，所述石英砂包裹一引弧线电性连接两端所述导电封头，所述避雷器一端经连接件固定连接于杆塔的接地端或带电端，另一端与带电端或接地端构成放电间隙，所述放电间隙小于绝缘子的空气间隙，当雷电过电压击穿所述放电间隙时，引弧线熔断引发电弧泄放雷电，所述电弧受所述石英砂抑制熄灭，避免线路跳闸。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：通过在线路接地端或带电端架构上安装本发明的避雷器，当该处线路遭受雷击时，由于放电间隙小于绝缘子空气间隙，雷电过电压选择击穿放电间隙，使得绝缘子串避免被击穿电弧烧蚀损坏，引弧线熔断生成电弧泄放雷电，该电弧受石英砂抑制控制电弧电流，提高电弧电压，在雷电流泄放后工频电弧在10毫秒内被熄灭，避免线路跳闸，引弧线熔断后避雷器变成绝缘体，放电间隙在串接上避雷器绝缘长度后大于绝缘子空气间隙，避雷器完成一次防雷保护后自动脱离。虽然雷击跳闸总体上占输电线路跳闸的80%左右，但由于挂线点数量庞大，具体到每一基杆塔的每一个挂线点，每年雷击引起跳闸的概率在千分之一到百分之一，一只避雷器重复被雷击是一个极少概率事件。本发明的避雷器一次性使用，制造和安装成本远远低于氧化锌避雷器，从经济上可以实现对输电线路的全覆盖安装，从而实现大幅度降低雷击跳闸率，甚至实现雷击零跳闸。相比于产气避雷器，本发明的避雷器灭弧能力更强，是一种高分断能力的灭弧技术，可以对熄灭50~100 kA的工频短路电流，完全满足现有电网的配合要求；本发明的避雷器灭弧时不会产生冲击力，避免产气避雷器在较大的短路电流下存在产气过多造成爆炸和冲击的风险，而对于110kV以上的电压等级，产气管的长度达一米以上，超音速喷射的气流产生的冲击力对安装结构提出更高的要求，对附近设备和人员存在危害风险。

较佳的，所述引弧线包括铜、银、金、铁、铝其中之一或合金，或石墨烯构成。

较佳的，所述绝缘管是环氧树脂玻璃纤维管或陶瓷管。