阅读说明：本技术 一种串联电阻片多腔室真空避雷器 (Multi-chamber vacuum arrester with series resistor discs ) 是由 胡松江 张明磊 张国锋 陈四甫 陈瑞斌 务孔永 陈晓朋 袁娴枚 陶黎明 邢远 李 于 2020-04-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种串联电阻片多腔室真空避雷器,包括避雷器外壳、绝缘内芯、电极组和氧化锌电阻片绝缘内芯设置在避雷器外壳内部,绝缘内芯的内部沿其中心设有柱形真空腔,电极组和氧化锌电阻片均设置在真空腔内,电极组包括上电极、下电极以及中间电极组,中间电极组设置在上电极和下电极之间,上电极与其相邻中间电极之间、下电极与其相邻中间电极之间以及相邻两个中间电极之间形成相互隔离的真空灭弧空隙。相比于现有的多腔室避雷器,本发明的避雷器具有无截波、间隙的动作特性不受环境因素影响等优势,相比于普通的氧化锌避雷器,本发明的避雷器具有通流容量大、无漏电流等优势。(The invention relates to a series resistance card multi-chamber vacuum arrester, which comprises an arrester shell, an insulating inner core, an electrode group and a zinc oxide resistance card insulating inner core, wherein the arrester shell is internally provided with the insulating inner core, the insulating inner core is internally provided with a cylindrical vacuum chamber along the center, the electrode group and the zinc oxide resistance card are both arranged in the vacuum chamber, the electrode group comprises an upper electrode, a lower electrode and a middle electrode group, the middle electrode group is arranged between the upper electrode and the lower electrode, and mutually isolated vacuum arc extinguishing gaps are formed between the upper electrode and the adjacent middle electrode, between the lower electrode and the adjacent middle electrode and between the two adjacent middle electrodes. Compared with the existing multi-chamber lightning arrester, the lightning arrester has the advantages of no cutoff wave, no influence of environmental factors on the action characteristics of gaps and the like, and compared with the common zinc oxide lightning arrester, the lightning arrester has the advantages of large through-current capacity, no leakage current and the like.)

一种串联电阻片多腔室真空避雷器

技术领域

本发明涉及避雷设备技术领域，具体涉及一种串联电阻片多腔室真空避雷器。

背景技术

避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙避雷器主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护，在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。

现有的多腔室避雷器存在以下几方面不足：1.有截波，容易对绕组类设备的安全造成威胁。2.间隙的动作特性受环境因素空气湿度、气压等影响较大。3.两相同时动作会产生相间短路。现有的氧化锌避雷器存在以下几方面不足：1.通流容量小。2.有漏电流，氧化锌电阻片老化较快，串联电阻片的特性参数差异容易造成电位分布不均匀引起的老化恶性循环，最终导致避雷器的损坏。3.避免深度抑制能量无限类型的过电压时氧化锌电阻片的老化加剧。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种串联电阻片多腔室真空避雷器。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种串联电阻片多腔室真空避雷器，包括避雷器外壳、绝缘内芯、电极组和氧化锌电阻片，避雷器外壳的外部由上至下均匀套设有多个绝缘伞裙，绝缘内芯设置在避雷器外壳内部，绝缘内芯的内部沿其中心设有柱形真空腔，电极组和氧化锌电阻片均设置在真空腔内，所述电极组包括上电极、下电极以及中间电极组，中间电极组设置在上电极和下电极之间，中间电极组包括多个由上至下间隔设置的多个中间电极，上电极和下电极均为圆锥结构，上电极和下电极分别置于真空腔的上下两端，且上电极和下电极的尖头端相对设置，上电极与其相邻中间电极之间、下电极与其相邻中间电极之间以及相邻两个中间电极之间形成相互隔离的真空灭弧空隙。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：所述绝缘内芯外壁和避雷器外壳的内壁设置有相互配合的螺纹。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：多个真空灭弧空隙的体积均相同。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：所述绝缘内芯的材质为环氧树脂或橡胶。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：所述绝缘内芯内部设置有加强筋条，加强筋条分布在电极组的周围。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：所述中间电极组包括多个子电极，子电极的上下端面均为圆锥面。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：所述氧化锌电阻片设置在真空腔的下端，氧化锌电阻片的上端与下电极的平面端贴合。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：所述中间电极分为母电极和子电极，母电极为圆锥结构，子电极的上下端面均为圆锥面，中间电极组包括两个母电极以及对称设置在两个母电极上下侧的多个子电极。

作为本发明一种串联电阻片多腔室真空避雷器的进一步优化：两个母电极之间设置有间隙，所述氧化锌电阻片嵌设在两个母电极的间隙中，且氧化锌电阻片的上下端面分别与两个母电极贴合。

本发明的多腔室真空避雷器具有以下有益效果：

相比于现有的多腔室避雷器，本结构避雷器具有以下3大优势：

1.无截波，避免了对绕组类设备安全的威胁。

2.间隙的动作特性不受环境因素空气湿度、气压等影响；

3.两相同时动作不会产生相间短路；

相比于普通的氧化锌避雷器：

本结构避雷器具有以下3大优势：

1.通流容量大；

2.无漏电流，延缓氧化锌电阻片的老化，避免串联电阻片的特性参数差异造成电位分布不均匀引起的老化恶性循环导致的损坏。

3.避免深度抑制能量无限类型的过电压时氧化锌电阻片的老化加剧。

附图说明

图1为本发明多腔室真空避雷器的外部结构示意图；

图2为实施例1中多腔室真空避雷器的外部结构示意图；

图3为实施例2中多腔室真空避雷器的外部结构示意图；

图中标记：1、避雷器外壳，2、绝缘内芯，3、氧化锌电阻片，4、真空腔，5、上电极，6、下电极，7、中间电极，8、真空灭弧空隙，9、导电杆，10、绝缘伞裙，7-1、母电极，7-2、子电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1和2所示：一种串联电阻片多腔室真空避雷器，包括避雷器外壳1、绝缘内芯2、电极组和氧化锌电阻片3，避雷器外壳1的外部由上至下均匀套设有多个绝缘伞裙10，绝缘内芯2设置在避雷器外壳1内部，绝缘内芯2的材质为环氧树脂或橡胶，。绝缘内芯2外壁和避雷器外壳1的内壁设置有相互配合的螺纹，绝缘内芯2与避雷器外壳1旋接在一起。

绝缘内芯2的内部沿其中心设有柱形真空腔4，电极组和氧化锌电阻片3均设置在真空腔4内，所述电极组包括上电极5、下电极6以及中间电极组，中间电极组设置在上电极5和下电极6之间，中间电极组包括多个由上至下间隔设置的多个中间电极7，上电极5和下电极6均为圆锥结构，上电极5和下电极6分别置于真空腔4的上下两端，且上电极5和下电极6的尖头端相对设置，上电极5与其相邻中间电极7之间、下电极6与其相邻中间电极7之间以及相邻两个中间电极7之间形成相互隔离的真空灭弧空隙8，每个真空灭弧空隙8的体积均相同，中间电极7的上下端面均为圆锥面，氧化锌电阻片3设置在真空腔4的下端，氧化锌电阻片3的上端与下电极6的平面端贴合。上电极5的上端以及氧化锌电阻片3的下端分别连接有导电杆9，导电杆9伸出绝缘内芯2设置。

绝缘内芯2内部设置有加强筋条，加强筋条分布在电极组的周围，加强筋条的作用是增强绝缘内芯2的稳定性和刚性，防止锥形电极在避雷器内部产生倾斜。

实施例2

如图1和3所示：一种串联电阻片多腔室真空避雷器，包括避雷器外壳1、绝缘内芯2、电极组和氧化锌电阻片3，避雷器外壳1的外部由上至下均匀套设有多个绝缘伞裙，绝缘内芯2设置在避雷器外壳1内部，绝缘内芯2的材质为环氧树脂或橡胶，。绝缘内芯2外壁和避雷器外壳1的内壁设置有相互配合的螺纹，绝缘内芯2与避雷器外壳1旋接在一起。

绝缘内芯2的内部沿其中心设有柱形真空腔4，电极组和氧化锌电阻片3均设置在真空腔4内，所述电极组包括上电极5、下电极6以及中间电极组，中间电极组设置在上电极5和下电极6之间，中间电极组包括多个由上至下间隔设置的多个中间电极7，上电极5和下电极6均为圆锥结构，上电极5和下电极6分别置于真空腔4的上下两端，且上电极5和下电极6的尖头端相对设置，上电极5与其相邻中间电极7之间、下电极6与其相邻中间电极7之间以及相邻两个中间电极7之间形成相互隔离的真空灭弧空隙8，每个真空灭弧空隙8的体积均相同，

中间电极7分为母电极7-1和子电极7-2，母电极7-1为圆锥结构，子电极7-2的上下端面均为圆锥面，中间电极组包括两个母电极7-1以及对称设置在两个母电极7-1上下侧的多个子电极7-2。两个母电极之间设置有间隙，所述氧化锌电阻片3嵌设在两个母电极7-1的间隙中，且氧化锌电阻片3的上下端面分别与两个母电极7-1贴合。上电极5的上端和下电极6的下端分别连接有导电杆9，导电杆9伸出绝缘内芯2设置。

本发明真空避雷器的工作原理为：当雷击塔杆或避雷线时，雷电流引起的高电压使串联间隙击穿放电，降低了横担与导线间的电位差，保证绝缘子不再闪络，从而避免线路跳闸停电，在串联间隙动作后，氧化锌电阻片的残压不仅被限制到远低于绝缘子闪络电压，而且在雷电压过后的系统工频电压下，由于电阻片的限流作用，加上真空间隙自身的极强的熄弧能力，在雷电流过后的第一个过零点就能熄灭工频续流，保证供电正常。

由于灭弧空隙为真空的，一方面使得更容易灭弧，另一方面是可以让氧化锌电阻片不容易受潮，延长氧化锌电阻片的使用寿命，普通的避雷器氧化锌电阻片，因为密封不够，容易受潮，引起泄漏电流，造成老化，缩短使用寿命。还有就是，在避雷器动作时候（发生雷电放电时候），不会产生很高温度。如果是由气体会被加热，膨胀发生爆炸，但是真空间隙不会产生膨胀，即使温度升高也不会产生膨胀，内部压力不会变化。

本发明的避雷器包括多个串联的真空灭弧间隙，使得电弧能量分散，一个间隙会承受能量太大，多间隙将能量拆分，能量低，温升也低，灭弧更容易实现。

本发明的避雷器的电极具有锥形面，锥形电极是金属材料，在雷电作用下，在尖端产生电荷集聚，产生强电场，在强电场的作用下，很轻易激发放电，锥形电极之间存在不均匀电场，平板电极不容易放电，锥形电极尖端易放电。锥形电极之间形成导电通路，起弧更稳定，发散性很小，平板电极的电场是均匀的，起弧电压不稳定，发散性大，100v左右锥形电极之间就能放电。独特的电极结构行了锥形的间隙，会使起弧更稳定，间隙和氧化锌电阻片（阀片）串联，平常没有电流通过（不会产生泄漏电流），对这个阀片起保护作用，延长阀片使用寿命。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。