带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置的制作方法

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1.本发明涉及可分离吊挂式无间隙避雷器研发设计领域，具体涉及一种带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置。


背景技术：

2.传统国标的hy5w型复合外套金属氧化物无间隙避雷器是目前线路防雷应用最多的一款防雷产品，无间隙避雷器由于其在系统运行中长期承受系统电压，存在易老化损坏风险需要定期检修更换，主要缺点是避雷器一旦损坏只能等待断电进行更换，在更换期间再次有雷击和过电压侵害无法继续起到保护作用，应用斗臂车进行带电更换会耗费大量的人力物力又受到地形的限制。
3.另一种cn201320171068.7所公开的一种跌落式避雷器，是将氧化锌避雷器改装后安装在原跌落式熔断器的跌落式机构上，达到在不断电的情况下，可以借助绝缘操作杆对避雷器进行检测、维修与更换。其缺点是跌落机构结构复杂、加工成本高、装配麻烦；主要电气元件外露易老化、易污闪短路，影响整体绝缘化设计进程；避雷器本体闭合时，弹性片被压缩储能，易疲劳失效，遇到脱离器本身出现故障时会造成跌落机构失效，线路防雷不设防；跌落机构也是户外安装在线路横担上，避雷器在架空线路器材中相对寿命短，容易损坏，巡检、维修、更换是电力部门目前比较麻烦的突出问题，特别是氧化锌避雷器外露部份由硅橡胶制成，且硅橡胶制品在自然环境下易老化脆裂、鸟类撕啄，降低了使用寿命，电气连接点多，也就是存在着电气故障点多，还影响整体线路绝缘化和美观；虽然损坏时可以带电把损坏避雷器本体卸下来进行更换，但是跌落式避雷器必须配套脱离器，避雷器不配备脱离器就无法使用，集成度不高又比较笨重。
4.再一种是腔室避雷器，主要是将氧化锌避雷器本体从室外搬进了室内，减少自然环境对避雷器本体的影响；可以借助绝缘操作杆对避雷器进行检测、维修与更换。虽然有带电作业快换避雷器本体功能，但没有快速简便的带电作业加装和拆卸该避雷器装置的功能；采用瓷外套笨重易碎，避雷器一旦发生故障炸裂，飞溅的金属氧化物连同易碎的瓷外套易伤害其它电气设备和路人，安装在线路高处施工不便；避雷器本体与腔体之间没有做密封设计，长时间运行受到环境影响，在恶劣的气候环境条件下腔室内部容易进入水气盐渍而发生故障，尤其沿海地区盐雾浓度比较高的地区；由于避雷器本体与腔体之间没有做密封处理，避雷器本体需要增加绝缘高度和爬电伞裙距离，从而增加了重量，避雷器因自重过重而容易掉落，也造成整体成本过高；没有验电接地装置，挂接地线比较不方便，避雷器本体直接从腔体内直接拉出容易引起拉弧现象，避雷器的安装需要专门安装一根避雷器横担，线路不美观增加成本，易风吹掉落的扭扣式绝缘罩，不能做到真正的密封密闭的全绝缘；智能电网需配套加装智能检测装置困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是要克服上述缺点，旨在研究一种只借助绝缘操作杆可以带电作
业快速安装或拆卸该避雷器整体装置，又可以带电作业快速分离检修、插拔更换避雷器本体，并配备验电接地杆方便挂接地线，并可以吊挂安装在线路原有铁横担上的避雷器装置。选用高强度高电气性能并具有较好防爆、抗老化、极大减轻整体装置重量的轻型硬质pc绝缘材料模压的绝缘腔体，其最上面的伞裙大于下面的所有伞裙，大小伞设计的抗雨帘防污的轻型绝缘腔体，其内壁和避雷器本体之间上下都做到了全绝缘、密封设计，不会让运行在恶劣的自然条件下避雷器的整体电气性能受影响。
6.为达到上述目的，本发明的带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置，包括：穿刺式可装卸绝缘线夹1、引流线2、上接触片3、吊挂连接板4、轻型绝缘腔体5、带电作业安装支架6、上触头7、上绝缘防水活塞环8、避雷器本体9、接触环10、下绝缘防水活塞环11、分离器12、密封圈13、桩头绝缘罩14、引流线接续桩头密封圈15、引流线接续桩头16、验电接地杆17、接触片固定环18、接触片19、弹性拉簧20等组成。主要应用在中压配网设备端防雷击断线和操作过电压。可用绝缘操作杆带电作业安装支架6及穿刺式可装卸绝缘线夹1，采用穿刺式可装卸绝缘线夹1绝缘导线不用剥皮，线夹里面的3个刺齿会刺入导线内部保证稳定的电气连接，不会破坏导线的绝缘层，既可以带电作业加装或拆卸该装置，又可以带电作业用绝缘操作杆插拔分离器12与避雷器本体9等总成，进行快速检修、更换，减少断电带来的诸多不便，提高加装和检修的效率；验电接地杆17方便验电挂接地线及带电时设备检修施工接地保护，吊挂式安装在原有横担21上，省略了避雷器横担、省略了安装腔室避雷器抱箍，节省成本，增加线路走廊和美观，又为带电作业争取条件。
7.金属材料制作的吊挂连接板4一端4.2安装在轻型复合绝缘腔体5的顶端螺接拧紧，连接处用密封圈进行密封，防止水气和盐渍进入轻型绝缘腔体5内部破坏密封环境。
8.呈弯折状吊挂连接板4另一端4.3螺接在带电作业安装支架6的侧面6.2和6.3上，便于绝缘操作杆把带电作业安装支架6搭在线路已有的横担21上，节省一根横担线路走廊更加美观，用绝缘操作杆拧紧环形螺栓6.1拧紧即可，带电作业安装支架的6.4处采用防松设计结构，防止时间久而松动。避雷器的初次加装就可以实现带电作业。
9.轻型绝缘腔体5是塔型结构，大小伞裙结构配合满足爬距要求，最上面的伞裙大于下面的所有伞裙，起到防雨帘防污和防止下垂的冰柱粘连其它伞裙的作用，也具有一定的阻挡瓢雪的作用，使避雷器在自然灾害下绝缘更可靠。大小伞裙配合根部采用圆弧过渡增强腔体强度，起到防爆作用防止避雷器损坏炸裂碎片飞溅，避雷器一旦发生故障炸裂，飞溅的金属氧化物连同易碎的瓷外套易引发线路接地故障，伤害其它电气设备和路人，安装在线路高处施工不便。
10.避雷器本体9上部加装上绝缘防水活塞环8进行密封，由绝缘复合材料制作而成，类似于汽车活塞的结构设计，避雷器表面上面粘接的是硬质绝缘材料，上面开两个凹槽安装柔软的橡胶圈，即起到密封作用又起到绝缘作用，防止避雷器本体9顶端的高压从腔体内部进行爬电，因为轻型绝缘腔体5内部是光滑的表面，爬电会从轻型绝缘腔体外部进行，用上绝缘防水活塞环8对腔体内部和避雷器本体9进行密封。
11.接触环10下部加装下绝缘防水活塞环11进行密封，起到密封作用防止水气盐雾的侵蚀。
12.轻型绝缘腔体5上下结构有一定锥度使轻型绝缘腔体5与避雷器本体9密封结构更好，轻型绝缘腔体5上窄下宽的结构，使避雷器本体9插入轻型绝缘腔体5越来越紧，底部用
下绝缘防水活塞环11进行密封。
13.引流线接续桩头16用密封圈15进行密封防止影响轻型绝缘腔体5和避雷器本体9之间的密封性，引流线2线头压接在引流线接续桩头16上，用桩头绝缘罩14整体罩住防风吹雨淋，引流线接续桩头16起到多重连接作用，把轻型绝缘腔体5与内部的接触片固定环17螺接起来，在留出引流线接续桩头16连接引流线2，中间用密封圈15进行密封处理。
14.引流线2线头压接在导电性能好的金属材料制作的穿刺式可装卸绝缘线夹1上，用柔而有弹性的橡胶制品材料制作而成的桩头绝缘罩1.5紧密整体罩住，防止风吹雨淋和潮气的侵袭，可用操作杆带电作业套在安装挂环1.4上，穿刺式可装卸绝缘线夹1卡口方便拧紧在高压导线上，拧紧环形螺栓1.3带动滑块1.9顶紧绝缘导线，三个刺齿1.2会均匀的刺入绝缘导线内保证稳定的电气连接，刺齿的长度经过多次试验论证，在保证充分的电气连接同时又不伤害导线，穿刺方式简化安装导线不用剥皮，不破坏导线的绝缘层减少裸露点，有利于实现线路全绝缘化。
15.接触环10侧面开有两个螺孔，可以螺接分离器12，使分离器12与接触环10组成一体，在对带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置进行更换检修时，只需卡住分离器12两端操作锁扣即可带动避雷器本体9进行插拔更换。
16.导电性能好的金属材料制作的接触片固定环18，底部均布螺孔用来固定接触片19，导电性能好且具有较好弹性的金属材料制作的接触片19与接触环10紧密弹性而恒定的电气接触，以保证正常通流。
17.验电接地杆17穿过轻型绝缘腔体5螺接在接触片固定环18上，在线路设备需要检修、更换时，先通过验电接地杆17接上地线，在进行施工操作，验电接地杆17方便了挂接地线，为施工的安全性提供了保障。
18.弹性拉簧20环抱在接触片19四周进行箍紧，防止时间久了接触片弹性变差。
19.避雷器本体9下端外径与接触环10内壁密配，避雷器本体9底部金属电极与接触环10端部通过螺接紧密电气接触，避雷器本体9底端呈锥形，利用硅橡胶外套的柔软性使连接的更紧凑牢固，螺接相应紧密吻合，接触环10和分离器12连接通过锥形拧紧密封结构螺接为一个整体，分离器12选用高强度抗紫外线pc绝缘材料；分离器下部呈锥形导向，腰部设有对称园柱状插拔操作锁扣。接触环10下端和分离器12之间密封紧密配装下绝缘防水活塞环11，插入避雷器本体总成时带动下绝缘防水活塞环11，采用柔而有弹性的橡胶制品，其外沿与轻型绝缘腔体5内壁为防水气、绝缘密封的动配合，起到密封作用防止水气盐雾的侵蚀，轻型绝缘腔体5选用抗uv级pc硬质绝缘材料注射模压成型，伞裙的根部圆弧过度增强。
20.引流线2线头和穿刺式可装卸绝缘线夹1上的引流线接续桩头1.6压接为一个整体，用桩头绝缘罩1.5整体罩住进行密封，穿刺式可装卸绝缘线夹1上的引流线接续桩头1.6与穿刺式可装卸绝缘线夹1壳体1.10螺接为一体，之间垫有密封圈1.7，防止时间久了连接处进入水气盐渍造成腐蚀。
21.穿刺式可装卸绝缘线夹1上的环形螺栓1.3外表面1.15用硬质绝缘材料制成起到绝缘保护作用，穿刺式可装卸绝缘线夹1上的滑块1.9外表面1.13用柔软绝缘材料制成保证与绝缘导线紧密接触，穿刺式可装卸绝缘线夹1上的壳体1.10外表面1.14用硬质绝缘材料制成起到绝缘保护作用，穿刺式可装卸绝缘线夹1上的安装挂环1.4外表面用硬质绝缘材料制成起到绝缘操作杆操纵作用，穿刺式可装卸绝缘线夹1上的螺杆1.8外套1.12用柔软绝缘
材料制成，用绝缘操作杆挂在安装挂环1.4处搭在绝缘导线上，拧紧环形螺栓1.3带动内部压块1.9端口自动闭合，与上端壳体1.10紧紧把绝缘导线固定住，螺杆外套1.12采用柔软绝缘材料制成，在拧动环形螺杆1.3的时候螺杆外套1.12会伸缩，穿刺式可装卸绝缘线夹1上有三个刺齿1.2刺进绝缘导线内部，3个刺齿保证稳定的电气连接，在过电压雷击时有很好的通流量。
22.带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置，验电接地杆17穿过轻型绝缘腔体5螺接在接触片固定环18上，在对避雷本体9进行装、拆插拔操作时无需挂接地线，可以进行插拔更换。
附图说明：
23.图1是本发明带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置结构图。
24.图2是本发明桩头绝缘罩、引流线接续桩头密封圈、引流线接续桩头结构图。
25.图3是本发明上触头、上绝缘防水活塞环、避雷器本体、接触环、下绝缘防水活塞环结构图。
26.图4是本发名上绝缘防水活塞环、密封圈结构图。
27.图5是本发明吊挂连接板结构图。
28.图6是本发明带电安装支架结构图。
29.图7是本发明穿刺式可装卸绝缘线夹结构图。
具体实施方式：
30.本发明的带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置，包括：穿刺式可装卸绝缘线夹1、引流线2、上接触片3、吊挂连接板4、轻型绝缘腔体5、带电作业安装支架6、上触头7、上绝缘防水活塞环8、避雷器本体9、接触环10、下绝缘防水活塞环11、分离器12、密封圈13、桩头绝缘罩14、引流线接续桩头密封圈15、引流线接续桩头16、验电接地杆17、接触片固定环18、接触片19、弹性拉簧20等组成。
31.避雷器本体9插入轻型绝缘腔体5内，在轻型绝缘腔体5顶端螺接上吊挂连接板4，吊挂连接板4呈弯折状螺接在带电作业安装支架6上，引流线2一端螺接在接续桩头16上，另一端螺接在穿刺式可装卸绝缘线夹1上即组装好一套带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置，安装时先用绝缘操作杆插入分离器12两边操作锁扣提起整个装置，把带电作业安装支架6加装在线路已有的横担21上，并用另一个操作杆伸进带电作业安装支架6上的环形螺孔6.1并拧紧，再用绝缘操作杆伸进安装口1.4把穿刺式可装卸绝缘线夹1安装在导线上即完成安装，避雷器的初次加装就可以实现带电作业。
32.产品主要应用在线路设备端过电压保护。可用绝缘操作杆带电作业加装或拆卸该装置；轻型绝缘腔体5内避雷器本体9可带电作业用绝缘操作杆进行快速检修、插拔更换，减少断电带来的诸多不便，提高加装和检修的效率；验电接地杆17方便挂接地线；吊挂式安装在原有横担上，减少避雷器横担的数量，增加线路走廊和美观。
33.在线路遭受雷击侵害时雷击电流通过穿刺式可装卸绝缘线夹1上的刺齿1.2到引流线2，雷击电流沿引流线2到达避雷器本体9，高压状态下氧化锌材料制成的避雷器本体9处于低阻状态，雷电流在通过吊挂连接板4和带电作业安装支架6导通到接地线，当雷击电
流泄放到大地后避雷器本体9恢复到高阻状态，由于没有间隙的存在避雷器对于操作过电压也有很好的防治效果。
34.当避雷器损坏后，用绝缘操作杆卡住分离器12两边的操作锁扣把避雷器本体9拔出来，再用操作杆更换上新的避雷器本体9继续运行，无需挂接地线可以直接插拔，传统线路上的避雷器损坏只能等断电之后进行更换，或者挂接地线进行更换耗费大量的人力物力，在损坏期间避雷器无法起到对线路的保护作用，断电就会造成一定的经济损失，所以带电作业显得尤其重要。
35.供电可靠性已经成为对电力公司的一个考核指标，在山区或者水田密布的远距离线路上带电作业一直是一个技术性难关，如何有效的减少断电次数降低劳动强度，带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置在初次安装时就可以进行带电作业，线路绝缘等级得到提高，避雷器节点可以实现全绝缘化，带电作业安装支架6的使用让带电作业全绝缘可分离吊挂式无间隙避雷器装置更加稳固可靠，尤其上端带电作业安装支架6的6.5处采用弯折卡紧设计可以让支架水平方向更加牢固避免滑移。
36.轻型绝缘腔体5顶端是一处电气连接点，同时也起到支撑吊挂住整个腔体的作用，轻型绝缘腔体5采用优良的pc材料制成，具有优良的电气绝缘性能、很高的机械强度、防爆性能优良、很好的防水耐污性能是良好、极大减轻整体装置重量的绝缘工程材料，老的避雷器一旦发生故障炸裂，飞溅的金属氧化物连同易碎的瓷外套易引发线路接地故障，伤害其它电气设备和路人，安装在线路高处施工不便。
37.按照国家标准要求避雷器伞裙的设计是上面大下面小在大这样的结构，轻型绝缘腔体5设计的是最上面的一片伞裙最大，这样能对下面的伞裙很好的起到保护作用，经过试验表明第一片伞裙采用最大能更好防止发生沿面闪络，尤其对阻断雨帘、冰柱、飘雪形成的电气通道有很好的效果。
38.轻型绝缘腔体5由硬质高强度pc材料制成，可以防止鸟类撕啄，尤其近些年环境得到改善鸟类增多，已经对线路运行造成一定破坏。
39.本设计意在：减轻重量并增强防爆性能；提高线路绝缘等级；实现快速带电作业，产品的装、拆及维修更换无需爬杆，在地面借助绝缘操作杆即可完成，降低劳动强度提高运维的安全性；验电接地杆的使用方便挂接地线，挂接地线后就可直接对线路设备进行检修更换，安装时带电作业穿刺方式接续导线，不破坏导线的绝缘层，有利于实现线路全绝缘化；避雷器本体9安装在绝缘腔体5内避免了日照、雨淋、雾霾的侵袭，避雷器更稳定，使用寿命更长。