一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kV避雷器的制作方法

一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kv避雷器
技术领域
1.本发明涉及避雷器技术领域，具体涉及一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kv避雷器。


背景技术：

2.随着智能电网建设的推进，其配电环节建设的核心“配电自动化”已成为我国智能电网建设的重要内容之一，配电自动化通信系统是配电自动化重要组成部分，是电力通信网适应智能电网建设提出终端通信接入网的主要内容。光纤专线速率快、组网可靠性高、安全性强，但建设成本高，很多区域不具备铺设条件；无线专网标准不完善、基站建设成本高；无线公网网络服务质量不受控，安全防护能力较弱，不满足“三遥”需求；中压载波通信技术逐渐成熟，以中压配电线路作为载体，建设成本低，安全性和速率可以满足“三遥”需求，成为配电自动化通信系统建设的重要一环。电容耦合器是中压载波通信系统中设备之一，主要实现载波信号耦合发送与接收、工频隔离，安装位置与避雷器位置一致。配电网工程典型设计中没有规划电容耦合器的位置，实际安装过程中直接并接在避雷器两侧可能导致相间安全距离不足，一般需要再单独增加横担或角铁对设备进行固定安装。而每增添一台一次设备就对配电网安全运行增加一个风险点，同时又影响了配电网标准化建设规划的美观效果。
3.为了解决在配电网规模化建设改造中增量设备问题，国家电网早在2016年提出《配电设备一二次融合技术方案》。但近几年各大厂商一直在10kv配电智能断路器、pt和监测终端等方向进行一二次融合设计，对类似电容耦合器等增量设备的融合设计完全没有涉及。
4.在《gb 51302
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2018架空绝缘配电线路设计标准》中明确规定：“在配电变压器的高压侧和低压侧应分别装设一组无间隙金属氧化物避雷器。”、“柱上断路器、负荷开关应在电源侧装设一组无间隙金属氧化物避雷器。经常开路运行且带电的柱上断路器、负荷开关，应在两侧分别装设一组无间隙金属氧化物避雷器。”这与电容耦合器要求安装位置一致，另外目前配电网工程典型设计10kv中推用的避雷器hy5ws
‑
17/50在强雷区使用寿命较短，易炸裂，巡检轮换成本高。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kv避雷器，实现10kv电容耦合器和避雷器的融合设计，既具备载波信号耦合发送与接收、工频隔离功能，又具备防雷功能，不额外占用空间，安装方便，安全可靠，寿命长，适用于强雷区，属于一二次融合概念下的全新设计。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kv避雷器，包括避雷器本体、硅橡胶裙套、上电极、c型线夹、信号端口、铭牌、下电极；
8.所述避雷器本体为环氧浇筑，外侧一周装有硅橡胶裙套，信号端口与铭牌内嵌在硅橡胶裙套上；所述硅橡胶裙套采用有机硅胶，粘接于避雷器本体外侧，其外壁自上而下设有等间距的伞体结构，伞体结构呈一大一小的交替固定结构且各伞体的环部为内而外的厚度渐窄结构；所述上电极为穿出避雷器本体和硅橡胶裙套的金属螺杆，螺杆上装有c型线夹；所述下电极为穿出避雷器本体和硅橡胶裙套的金属嵌件和底部金属平垫，金属嵌件上有螺丝孔并装有金属固定螺丝。
9.进一步地，所述避雷器内部包含高压电容、阻抗变换器和氧化锌电阻片；
10.高压电容串联于阻抗变换器初级侧，阻抗变换器次级侧接信号端口，氧化锌电阻片芯体并接在高压电容和阻抗变换器串联后的两端。
11.进一步地，所述避雷器本体内部高压电容为高压陶瓷电容，额定工频耐受电压为50kv，额定雷击耐受电压为
±
95kv。
12.进一步地，所述避雷器本体内部阻抗变换器为高频耦合变压器，工作频带为10khz～12mhz，初次级额定工频耐受电压为50kv。
13.进一步地，所述避雷器本体内部氧化锌电阻片芯体为重负载电阻片，标称放电电流为10ka，2ms方波通流量为600a，8/20us标称放电电流下残压为45kv。
14.进一步地，所述铭牌为6063铝合金材质。
15.进一步地，所述上电极的金属螺杆为304不锈钢材质。
16.进一步地，所述c型线夹为304不锈钢材质。
17.进一步地，所述信号端口为tnc母头连接器。
18.进一步地，所述下电极的金属嵌件、金属平垫和金属固定螺丝的材质为304不锈钢，固定螺丝为六角平头螺丝。
19.本发明的有益效果是：
20.本发明实现10kv电容耦合器和避雷器的融合设计，既具备载波信号耦合发送与接收、工频隔离功能，又具备防雷功能。电容耦合器中，氧化锌电阻片采用高性能重负载电阻片，高压电容采用高耐压性能陶瓷电容，阻抗变换器采用高耐压耦合变压器，三者形成内部保护手段；硅橡胶裙套外部伞裙结构增加爬电距离、防冰闪；一体化设计节省空间；c型线夹方便安装。本发明安全可靠，寿命长，适用于强雷区，属于一二次融合概念下的全新设计。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意正视图。
22.图2为本发明的结构示意侧视图(右)。
23.图3为本发明的结构示意侧视图(左)。
24.图4为本发明的结构示意底视图。
25.图5为本发明的结构示意图。
26.图6为本发明的本体内部原理框图。
27.附图标记：1为避雷器本体、2为硅橡胶裙套、3为上电极、4为c型线夹、5为信号端口、6为铭牌、7为下电极
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金属嵌件、8为下电极
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金属平垫、9为下电极
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固定螺丝、a为硅橡胶裙套
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伞裙(小)、b为硅橡胶裙套
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伞裙(大)、c为硅橡胶裙套
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伞裙(中)。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例，对本发明做进一步说明，以具体阐述本发明的系统方案。以下实施例仅用于更清楚地说明本发明的系统方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
29.如图1
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5所示，一种具有中压载波通信电容耦合器功能的10kv避雷器，包括避雷器本体1、硅橡胶裙套2、上电极3、c型线夹4、信号端口5、铭牌6、下电极金属嵌件7、下电极金属平垫8、下电极固定螺丝9；
30.所述避雷器本体1为环氧浇筑，外侧一周装有硅橡胶裙套2，信号端口5与铭牌6内嵌在硅橡胶裙套2上；所述上电极为穿出避雷器本体1和硅橡胶裙套2的金属螺杆，螺杆上装有c型线夹4；所述下电极为穿出避雷器本体1和硅橡胶裙套2的金属嵌件7和底部金属平垫8，金属嵌件上有螺丝孔并装有金属固定螺丝9。
31.作为本发明的一种优选方案，所述硅橡胶裙套2采用有机硅胶，粘接于避雷器本体1外侧，其外壁自上而下设有等间距的伞体结构，伞体结构呈一大一小的交替固定结构且各伞体的环部为内而外的厚度渐窄结构，优选地，所述硅橡胶裙套
‑
伞裙(小)a外径为120mm，所述硅橡胶裙套
‑
伞裙(大)b外径为160mm，所述硅橡胶裙套
‑
伞裙(中)c外径为140mm，伞体结构倾斜角为14.5
°
。
32.作为本发明的一种优选方案，所述避雷器本体1内部高压电容为高压陶瓷电容，额定工频耐受电压为50kv，额定雷击耐受电压为
±
95kv，优选地，高压电容陶瓷介质为n4700，高压电容为圆柱形，直径为60mm，高度为30mm。
33.作为本发明的一种优选方案，所述避雷器本体1内部阻抗变换器为高频耦合变压器，工作频带为10khz
‑
12mhz，初次级额定工频耐受电压50kv，优选地，阻抗变换器磁芯材质为镍锌铁氧体，初次级匝比为1：1。
34.作为本发明的一种优选方案，所述避雷器本体1内部氧化锌电阻片芯体为采用重负载电阻片，标称放电电流10ka，2ms方波通流量600a，8/20us标称放电电流下残压45kv，优选地，电阻片为圆柱形，直径为48mm，高度为24mm，氧化锌电阻片芯体是由5片电阻片封装成的圆柱体，高度为160mm，直径为55mm。
35.作为本发明的一种优选方案，所述铭牌为6063铝合金材质，优选地，铭牌上应包括产品名称、产品型号、生产日期、生产编号、生产厂家、额定电压、额定容量、工作频带等信息。
36.作为本发明的一种优选方案，所述上电极的金属螺杆为304不锈钢材质，优选地，金属螺杆尺寸为12mm。
37.作为本发明的一种优选方案，所述c型线夹为304不锈钢材质，优选地，c型线夹一端用于固定直径12mm金属螺杆，一端用于固定35mm2上引线。
38.作为本发明的一种优选方案，所述信号端口为tnc母头连接器。
39.作为本发明的一种优选方案，所述下电极的金属嵌件、金属平垫和金属固定螺丝，材质为304不锈钢，所述固定螺丝为六角平头螺丝，优选地，金属嵌件上螺丝孔螺纹尺寸为m16，有效深度21mm，金属固定螺丝为m16六角平头螺丝。
40.如图6所示，避雷器本体1内部为高压电容、阻抗变换器和氧化锌电阻片芯体，高压电容的a端接上电极3，b端接阻抗变化器初级的e端，阻抗变换器f端连接下电极
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金属嵌件
7，阻抗变换器次级g端、h端接信号端口5，氧化锌电阻片c端接高压电容a端，氧化锌电阻片d端接阻抗变换器f端。
41.以上实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围。