220kV避雷器装置及其实现方法与流程

220kv避雷器装置及其实现方法
技术领域
1.本发明涉及避雷器技术领域，具体涉及一种220kv避雷器装置及其实现方法。


背景技术：

2.架空输电线路是电力系统的重要组成部分，它将发电厂产生的电能输送到全国各地的负荷中心。随着国民经济发展，220kv高压交流输电线路在我国的覆盖范围越来越广，并且成为大、中城市的骨干供电网络，其供电的可靠性，直接关系到国民经济发展和居民生活质量。
3.根据某省线路运行统计数据，220kv高压输电线路由于雷击引起的跳闸次数占线路总跳闸次数的40％～70％，2020年第二季度该省220kv耐张塔雷击跳闸次数就达到18次。这主要是由于对直线塔可以采用带空气间隙型避雷器进行防雷改造，而耐张塔难以使用带空气间隙型避雷器，致使在线路杆塔防雷改造初期，仅仅针对直线塔进行改造，而忽略耐张塔的防雷问题。最终造成架空输电线路中耐张塔缺少足够的雷电防护能力，使得线路运行的安全稳定性降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种220kv避雷器装置及其实现方法，该避雷器装置适用于220kv耐张塔，其结构合理、安装维护方便、兼具优良防雷和抗大风扰动效果的特点。
5.为实现上述目的，本发明所设计一种220kv避雷器装置，它包括复合绝缘子和第一避雷器，所述复合绝缘子和第一避雷器均垂直设置在于杆塔横担的下表面，所述复合绝缘子的下端子底端连接跳线，所述复合绝缘子的下端子上设置有向上倾斜的第二避雷器，所述第一避雷器端部与第二避雷器端部之间成空气间隙。
6.进一步地，所述第一避雷器和第二避雷器均包括避雷器本体元件，所述避雷器本体元件的电极端设置有电极。
7.再进一步地，所述第一避雷器的电极向复合绝缘子弯折，所述第二避雷器的电极向第一避雷器弯折，所述电极的弯折角度为30
°
～60
°
。
8.再进一步地，所述第一避雷器的电极与第二避雷器的电极间的空气间隙的距离为800-1000mm(第一避雷器可调节在杆塔横担上的安装位置，第二避雷器可调节在下端子上的安装角度，从而实现所述空气间隙的距离可在800-1000mm间调节)。
9.再进一步地，所述避雷器本体元件内部为单柱串联的氧化锌电阻片，氧化锌电阻片由环氧玻璃纤维绝缘筒封装，外部覆盖有硅橡胶伞套；所述避雷器本体元件的长度为800-900mm，爬电距离为2400-3000mm。
10.再进一步地，所述氧化锌电阻片规格为φ46
×
21.5mm，其梯度达到280v/mm，方波通流容量超过600a(小尺寸高梯度氧化锌电阻片的使用，减少了避雷器的尺寸和重量，同时也降低了第二避雷器的避雷器本体元件第二避雷器的避雷器本体元件对复合绝缘子抗弯
性能的要求，即无需大直径的芯棒即可实现对第二避雷器的避雷器本体元件的承载，实现了装置整体结构紧凑合理和无额外安装附件，且兼具防雷和抗大风扰动的双重效果，大大降低线路的运维工作量)。
11.再进一步地，所述复合绝缘子包括本体元件，所述本体元件两端分别设置有上端子和下端子，所述本体元件的长度为2800-3100mm，爬电距离为8000-9500mm。
12.所述本体元件的内部为环氧玻璃纤维棒且环氧玻璃纤维棒的直径为35-40mm，环氧玻璃纤维棒外部覆盖有硅橡胶伞套。
13.再进一步地，所述下端子上水平设置有安装架，所述安装架前端为扇形结构，且扇形结构的弧面上间隔设置有多个安装孔，所述第二避雷器的避雷器本体元件的安装端安装在安装孔内固定。
14.本发明还提供了一种上述220kv避雷器装置的实现方法，包括以下步骤：
15.1)更换220kv线路耐张塔跳线串时，将原有玻璃或瓷绝缘子更换为复合绝缘子，该复合绝缘子的本体元件内部采用高强度环氧玻璃纤维棒，上端子与杆塔横担固定连接，下端子与跳线连接(通过该复合绝缘子固定跳线，避免跳线舞动)，同时下端子与第二避雷器连接；
16.2)第一避雷器固定在杆塔横担上，可根据现场环境及避雷器装置的间隙距离要求，调节其在横担上所处的位置；
17.3)第二避雷器通过安装架连接在复合绝缘子的下端子上，并与之呈夹角，根据现场环境及避雷器装置的间隙距离要求，以不同角度在安装架上安装第二避雷器，从而调节第二避雷器与复合绝缘子之间的角度；
18.4)当线路出现雷击过电压时，两个避雷器迅速动作，空气间隙被击穿，从而将过电压限制在较低水平，以保护复合绝缘子不被击穿；过电压消失后，避雷器恢复高阻状态，切断空气间隙的工频续流，避免出现线路接地故障。
19.本发明的有益效果：
20.1、跳线刚性连接至杆塔横担：避免了跳线绝缘子串在大风等恶劣气候环境条件下的舞动及对杆塔的异常放电现象，保证了避雷器装置空气间隙距离的稳定，电气性能稳定可靠，防雷效果优良，实现了空气间隙避雷器在耐张塔上的应用。
21.2、间隙距离快速确定：避雷器装置的整体组装均可在计算机上进行模拟及现场进行试组装，提前确定好第一避雷器的避雷器本体元件在杆塔横担上的安装位置和第二避雷器的避雷器本体元件在复合绝缘子上的安装角度，从而直接确定并固定空气间隙距离，降低了在杆塔上高空作业调节间隙距离的难度，提升安装施工的安全性。
22.3、无额外安装附件及重量轻便：本避雷器装置不需要额外安装支架，同时应用小尺寸高梯度氧化锌电阻片，减少了避雷器的尺寸和重量，同时也降低了第二避雷器的避雷器本体元件对复合绝缘子抗弯性能的要求，即无需大直径的芯棒即可实现对第二避雷器的避雷器本体元件的承载，实现了装置整体结构紧凑合理，且兼具防雷和抗大风扰动的双重效果，大大降低线路的运维工作量。
附图说明
23.图1为220kv避雷器装置的结构示意图；
24.图2为安装孔的细节图；
25.图中，复合绝缘子1、本体元件1.1、上端子1.2、下端子1.3、第一避雷器2、杆塔横担3、跳线4、第二避雷器5、避雷器本体元件6、电极7、安装架8、安装孔8.1。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
27.如图1所示的220kv避雷器装置，它包括复合绝缘子1和第一避雷器2，复合绝缘子1和第一避雷器2均垂直设置在于杆塔横担3的下表面，复合绝缘子1的下端子1.3底端连接跳线4；
28.复合绝缘子1包括本体元件1.1，本体元件1.1的内部为环氧玻璃纤维棒且环氧玻璃纤维棒的直径为35-40mm，环氧玻璃纤维棒外部覆盖有硅橡胶伞套；本体元件1.1两端分别设置有上端子1.2和下端子1.3，本体元件1.1的长度为2800-3100mm，爬电距离为8000-9500mm；
29.下端子1.3上水平设置有安装架8，安装架8前端为扇形结构，且扇形结构的弧面上间隔设置有多个安装孔8.1，第二避雷器5的避雷器本体元件6的安装端安装在安装孔8.1内固定使第二避雷器5向上倾斜；
30.第一避雷器2端部与第二避雷器5端部之间成空气间隙；第一避雷器2和第二避雷器5均包括避雷器本体元件6；
31.避雷器本体元件6内部为单柱串联的氧化锌电阻片，氧化锌电阻片规格为φ46
×
21.5mm，其梯度达到280v/mm，方波通流容量超过600a；
32.氧化锌电阻片由环氧玻璃纤维绝缘筒封装，外壁部覆盖有硅橡胶伞套；避雷器本体元件6的长度为800-900mm，爬电距离为2400-3000mm；
33.避雷器本体元件6的电极端设置有电极7；第一避雷器2的电极7向复合绝缘子1弯折，第二避雷器5的电极7向第一避雷器2弯折，电极7的弯折角度为30
°
～60
°
；
34.第一避雷器2的电极7与第二避雷器5的电极7间的空气间隙的距离为800-1000mm。
35.上述220kv避雷器装置的实现方法，包括以下步骤：
36.1)更换220kv线路耐张塔跳线串时，采用的玻璃或瓷绝缘子为复合绝缘子1，该复合绝缘子1的本体元件1.1内部采用高强度环氧玻璃纤维棒，上端子1.2与杆塔横担3固定连接，下端子1.3与跳线4连接，同时下端子1.3与第二避雷器5连接；
37.2)第一避雷器2固定在杆塔横担3上，可根据现场环境及避雷器装置的间隙距离要求，调节其在横担上所处的位置；
38.3)第二避雷器5通过安装架8连接在复合绝缘子1的下端子1.3上，并与之呈夹角，根据现场环境及避雷器装置的间隙距离要求，以不同角度在安装架8上安装第二避雷器5，从而调节第二避雷器5与复合绝缘子1之间的角度；
39.4)当线路出现雷击过电压时，两个避雷器迅速动作，空气间隙被击穿，从而将过电压限制在较低水平，以保护复合绝缘子1不被击穿；过电压消失后，避雷器恢复高阻状态，切断空气间隙的工频续流，避免出现线路接地故障。
40.其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描
述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。