具有过电压保护功能的支撑绝缘子的制作方法

1.本技术涉及电器技术领域，尤其涉及一种具有过电压保护功能的支撑绝缘子。


背景技术：

2.绝缘子是一种常用的绝缘控件，一般应用于架空输电线路中，可以起到支撑导线和防止电流回地的作用，为了确保电路的安全性及供电的可靠性，一般会在电路中连接有避雷器。但是现有的配电系统中，需要单独设计避雷器的安装位置，且绝缘子和避雷器的安装位置非常紧凑，这不便于避雷器的安装，使得避雷器的安装过程较为复杂，还增大了配电系统的成本。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种具有过电压保护功能的支撑绝缘子，以解决现有避雷器安装困难的问题。
4.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种具有过电压保护功能的支撑绝缘子，具有过电压保护功能的支撑绝缘子包括：支撑基座，支撑基座的第一端与变压器电连接；绝缘子主体，绝缘子主体的第一端与支撑基座的第二端固定连接，绝缘子主体包括绝缘外套及芯体，芯体设置在绝缘外套内，芯体包括支撑单元及过电压保护单元，过电压保护单元通过支撑基座与变压器电连接；支撑架，支撑架的一端与绝缘子主体的第二端固定连接，支撑架的另一端与导线电连接。
5.可选地，过电压保护单元设置在支撑单元内侧，过电压保护单元包括第一电极、至少一个电阻片及第二电极，第一电极与支撑架连接，第二电极与支撑基座连接，至少一个电阻片设置在第一电极与第二电极之间，支撑单元包括多个绝缘棒，绝缘棒的第一端与支撑基座的第二端固定连接，绝缘棒的第二端与支撑架的一端固定连接，以相对支撑基座支撑支撑架。
6.可选地，支撑架一端的端面设有多个第一盲孔，第一盲孔与绝缘棒的第二端固定连接；支撑基座第二端的端面对应第一盲孔的位置设置有第二盲孔，第二盲孔与绝缘棒的第一端固定连接。
7.可选地，支撑基座第二端的端面中心部分设置有第一凹槽，第二电极上设置有与第一凹槽对应的第一凸起，第一凸起与第一凹槽相抵接。
8.可选地，支撑架一端的端面中心部分设置有第二凹槽，第一电极上设置有与对第二凹槽对应的第二凸起，第二凸起与第二凹槽相抵接。
9.可选地，支撑基座的第一端设置有连接部，支撑基座通过连接部与变压器电连接。
10.可选地，支撑架的另一端设置有支撑部，支撑部与导线电连接。
11.可选地，支撑基座还包括第一侧壁，第一侧壁上设置有第三凹槽，绝缘外套的一端与第三凹槽卡接固定；支撑架还包括第二侧壁，第二侧壁上设置有第四凹槽，绝缘外套的另一端与第四凹槽卡接固定。
12.可选地，支撑架包括支撑主体及第一防腐蚀层，第一防腐蚀层设置在支撑主体的外表面；支撑基座包括基座主体及第二防腐蚀层，第二防腐蚀层设置在基座主体的外表面。
13.可选地，绝缘外套包括至少一个伞裙结构，伞裙结构靠近支撑架的直径小于远离支撑架的直径。
14.根据本技术实施例提供的具有过电压保护功能的支撑绝缘子，通过将芯体设置在绝缘外套内，保证了支撑绝缘子的支撑强度，由于芯体包括过电压保护单元，一旦有雷击情况发生，雷电波的高电压使支撑绝缘子的支撑架、过电压保护单元及支撑基座瞬间导通，雷电波的高电压流经支撑架、过电压保护单元、支撑基座最终流入大地，使得过电压保护单元靠近支撑基座一侧的电压与大地形成等电位，避免雷电波形成的高电压对与支撑绝缘子电连接的变压器造成损害，实现了过电压保护支撑绝缘子与避雷器的一体化设置，避免了避雷器的单独安装，降低了电力系统的设计成本。
附图说明
15.以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中，
16.图1是一种支撑绝缘子的场景示意图；
17.图2是本技术实施例提供的一种具有过电压保护功能的支撑绝缘子的结构示意图；
18.图3是本技术实施例提供的一种支撑架的结构示意图；
19.图4是本技术实施例提供的一种支撑基座的结构示意图。
20.附图标记列表：
21.10、支撑架；101、安装孔；102、第四凹槽；20、绝缘子主体；201、绝缘外套；202、芯体；221、绝缘棒；222、过电压保护单元；2221、第一电极；2222、电阻片；2223、第二电极；30、支撑基座；301、第二盲孔；302、第三凹槽；303、连接部。
具体实施方式
22.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
23.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
24.在对本技术实施例的具有过电压保护功能的支撑绝缘子的结构进行说明之前，先参照图1对支撑绝缘子的应用场景进行简单介绍，以便于理解。
25.图1示出了一种支撑绝缘子的应用场景图，支撑绝缘子一般包括支撑基座30、绝缘子主体20及支撑架10，绝缘子主体20内部设置有一绝缘芯棒，通过绝缘芯棒以达到支撑导线的作用。具体地，支撑绝缘子一般安装在变压器与导线之间，支撑绝缘子的主要作用是固定和支撑导线的通电导体，防止通电导体发生移位，以保证通电导体对地或导线外壳有足够的绝缘强度，满足输电要求，为了保证电力系统的安全性及供电的可靠性，一般会配合支撑绝缘子配置有避雷器，避免电力因遭受雷击产生损害，但是在电力系统中，支撑绝缘子与
避雷器的安装位置非常紧凑，且需要单独设计避雷器的安装位置，使得避雷器的安装过程较为复杂，且增大了电力系统的设计成本，因此，本技术实施例提供一种具有过电压保护功能的支撑绝缘子，以至少部分地解决上述问题。
26.下面结合附图对该具有过电压保护功能的支撑绝缘子的结构进行具体说明如下：
27.图2是本技术实施例提供的一种具有过电压保护功能的支撑绝缘子的结构示意图，该具有过电压保护功能的支撑绝缘子包括：支撑基座30、绝缘子主体20及支撑架10，支撑基座30，支撑基座30的第一端与变压器电连接；绝缘子主体20，绝缘子主体20的第一端与支撑基座30的第二端固定连接，绝缘子主体20包括绝缘外套201及芯体202，芯体202设置在绝缘外套201内，芯体202包括支撑单元及过电压保护单元222，过电压保护单元222通过支撑基座30与变压器电连接；支撑架10，支撑架10的一端与绝缘子主体20的第二端固定连接，支撑架10的另一端与导线电连接。
28.本技术实施例中，支撑基座30的第一端与变压器电连接，绝缘子主体20的第一端与支撑基座30的第二端固定连接，绝缘子主体20的第二端与支撑架的一端固定连接，绝缘子主体20的另一端与导线电连接，同时起到支撑导线的作用，绝缘子主体20包括绝缘外套201及芯体202，由于芯体202包括过电压保护单元222，一旦有雷击情况发生，雷电波的高电压使支撑绝缘子的支撑架10、过电压保护单元222及支撑基座30瞬间导通，此时过电压保护单元电阻远远小于变压器的电阻，雷电波的高电压流经支撑架10、过电压保护单元222、支撑基座30最终流入大地，使得过电压保护单元222靠近支撑基座30一侧的电压与大地形成等电位，由于支撑基座30与变压器电连接，具体地，支撑绝缘子与变压器并联，避免雷电波形成的高电压对变压器造成损害，实现了过电压保护支撑绝缘子的过电压保护功能，实现了过电压保护支撑绝缘子与避雷器的一体化设置，避免了避雷器的单独安装，降低了电力系统的设计成本。
29.示例性地，支撑基座30的第一端与变压器电连接，具体地，支撑基座30与该变压器的低压侧中性点以及金属外壳相连接，也可以与变压器的高压侧中性点及金属外壳相连接，本技术实施例对此不进行具体限定；支撑基座30的第二端与绝缘子主体20的第一端固定连接，绝缘子主体20中的过电压保护单元222通过支撑基座30与变压器电连接，以对变压器进行过电压保护，绝缘子主体20的第二端与支撑架10的一端固定连接，支撑架10的另一端与导线电连接，此处导线可以是配电系统中的架设导线，本技术实施例对此不作具体限制，当架设导线的电压大于变压器的额定电压或雷击情况发生时，绝缘子主体20导通，高电压依次流经支撑架10、绝缘子主体20及支撑基座30，以对变压器进行过电压保护，可以理解的是，变压器的额定电压可以是10kv，也可以是35kv，本技术实施例对变压器的额定电压并不进行限制。
30.需要说明的是，本技术实施例中，支撑架10的另一端可以与导线搭接，或通过将导线缠绕在支撑架的方式，或通过螺纹等其他方式进行连接，以实现支撑架10与导线之间的电连接，本技术实施例对支撑架与导线之间的连接方式并不进行限制。
31.在一具体实现方式中，过电压保护单元222设置在支撑单元内侧，过电压保护单元222包括第一电极2221、至少一个电阻片2222及第二电极2223，第一电极2221与支撑架10连接，第二电极2222与支撑基座30连接，至少一个电阻片2222设置在第一电极2221与第二电极2223之间，支撑单元包括多个绝缘棒221，绝缘棒的221第一端与支撑基座30的第二端固
定连接，绝缘棒221的第二端与支撑架10的一端固定连接，以相对支撑基座30支撑支撑架10。
32.在上述实现方式中，通过设置多个绝缘棒221以保证支撑绝缘子的支撑强度，绝缘棒221可以采用frp(fiber reinforced polymer/plastics)材料，即玻璃纤维环氧树脂复合材料，环氧树脂与玻璃纤维的复合材料(俗称环氧玻璃钢)，具有良好的绝缘性能及较好的耐腐蚀性能，且具有质量轻、强度高的优点，便于在电力系统中使用。本技术实施例对绝缘棒221的具体材料不进行限定；且通过将包括第一电极2221、电阻片2222及第二电极2223设置在支撑单元内，一旦有雷击情况发生，过电压保护单元222与支撑架10及支撑基座30导通，此时过电压保护单元电阻远远小于变压器的电阻，雷电波的高电压具体流经支撑架10、第一电极2221、电阻片2222及第二电极2223、支撑基座30流入大地，使得过电压保护单元222靠近支撑基座30一侧的电压与大地形成等电位，避免雷电形成的高电压对电力系统造成损害，实现了支撑绝缘子与避雷器的一体化设置，避免了避雷器的单独安装，降低了电力系统的设计成本。上述实现方式中，电阻片2222可以是氧化锌电阻片，也可以是碳化硅电阻片或其他电阻片，本技术实施例对此不进行限定。
33.在一种实现方式中，支撑架10一端的端面设有多个第一盲孔，第一盲孔与绝缘棒221的第一端固定连接，通过将绝缘棒221的第二端放置在第一盲孔内，给予绝缘棒221一定的压力，实现绝缘棒221与第一盲孔的压接，即实现芯体202与支撑架10之间的固定连接；结合图4，图4是本技术实施例提供的一种支撑基座30的结构示意图，支撑基座30第二端的端面对应第一盲孔的位置设置有第二盲孔301，第二盲孔301与绝缘棒的第一端固定连接，通过将绝缘棒221的第一端放置在第二盲孔301内，给予绝缘棒221一定的压力，实现绝缘棒221第一端与第二盲孔301的压接，即实现芯体202与支撑基座30的固定连接，保证绝缘棒221的安装可靠性，以避免设置在绝缘棒221、支撑基座30及支撑架10形成的笼型结构内部的至少一个电阻片2222发生移位。
34.在另一种实现方式中，第一盲孔及第二盲孔301内分别设置有螺纹，绝缘棒221上对应的设置有螺纹，通过螺纹连接实现绝缘棒221与支撑基座30与支撑架10内的连接，以保证连接的可靠性。
35.在一具体实现方式中，支撑基座30第二端的端面中心部分设置有第一凹槽，第二电极2223上设置有与对第一凹槽对应的第一凸起，通过第一凸起与第一凹槽的抵接，实现第二电极2223与支撑基座30之间的连接，多个电阻片2222设置在第二电极2223上方，通过设置第二电极2223，使得支撑单元内部的导电性能更加良好，且通过在电阻片2222下方设置第二电极2223，可以避免电阻片2222与支撑基座30之间直接接触，降低支撑基座30对电阻片2222的磨损。
36.在上述实现方式中，由于铝合金具有质量轻、耐腐蚀等优点，重要的是铝合金具有良好的导电性，所以可以设置第二电极2223为铝合金金属，也可以将第二电极2223设置为其他金属，本技术实施例对此不进行限定。
37.优选地，第一凹槽及第一凸起均设置有过渡圆角，避免使用过程中因应力集中而导致第一凹槽及第一凸起连接处产生裂纹，影响具有过电压保护功能的支撑绝缘子的使用可靠性。
38.在一具体实现方式中，支撑架10一端的端面中心部分设置有第二凹槽，第一电极
2221上设置有与对第二凹槽对应的第二凸起，通过第二凸起与第二凹槽的抵接，实现第一电极2221与支撑架10之间的连接，电阻片2222设置在第一电极2221上方，通过设置第一电极2221，使得支撑单元内部的导电性能更加良好，且通过在电阻片2222下方设置第一电极2221，可以避免电阻片2222与支撑架10之间直接接触，降低支撑架10对电阻片2222的磨损。
39.在上述实现方式中，由于铝合金具有质量轻、耐腐蚀等优点，重要的是铝合金具有良好的导电性，所以可以设置第一电极2221为铝制金属垫块，也可以将第一电极2221设置为其他金属，本技术实施例对此不进行限定。
40.优选地，第二凹槽及第二凸起均设置有过渡圆角，避免使用过程中因应力集中而导致第二凹槽及第二凸起拐角处产生裂纹，以保证支撑绝缘子的使用可靠性。
41.在一具体示例中，支撑基座30的第一端设置有连接部303，支撑基座30通过连接部303与变压器电连接。通过设置连接部303与变压器电连接，具体地，支撑绝缘子与变压器并联，以在雷电情况下，实现支撑绝缘子的过电压保护功能，以保证电力系统的安全性，连接部303可以设置为法兰、螺栓或其他结构，本技术实施例对此不进行限定。
42.结合图3，图3是本技术实施例提供的一种支撑架10的结构示意图，支撑架10的另一端设置有支撑部101，支撑部101与导线电连接，同时对导线起支撑作用，具体地，支撑部101可以设置为支撑架10上的通孔，导线可以通过通孔与支撑架电连接，并对导线起支撑作用，优选地，支撑架10顶端设置有一凹槽，通过将导线缠绕至该凹槽，以实现导线与支撑部101的电连接，及对导线的支撑作用，支撑部101也可以同时包括通孔及凹槽，本技术实施例对支撑部101的具体实现方式不作限制。
43.在一具体示例中，支撑架10包括支撑主体及第一防腐蚀层，第一防腐蚀层设置在支撑主体的外表面；支撑基座30包括基座主体及第二防腐蚀层，第二防腐蚀层设置在基座主体的外表面。第一防腐蚀层及第二防腐蚀层分别用于保护支撑架10及支撑基座30，以降低支撑架10及支撑基座30使用过程中被腐蚀的可能性，保证具有支撑绝缘子的可靠性，防腐蚀层具体可以设置为电镀层或其他具有防腐蚀功能的保护层，本技术实施例对此不进行限定。
44.在一具体实现方式中，支撑基座30还包括第一侧壁，第一侧壁上设置有第三凹槽302，绝缘外套201的一端与第三凹槽302卡接固定；支撑架10包括第二侧壁，第二侧壁上设置有第四凹槽102，绝缘外套201的另一端与第四凹槽102卡接固定。当支撑基座30，第一电极2221，至少一个电阻片2222、第二电极2223、多个绝缘棒221及支撑架10配合组装完成形成配合体，则对该配合体进行浇筑，以获得绝缘外套201，通过绝缘外套201分别与第三凹槽302及第四凹槽102卡接固定，保证绝缘外套201与芯体202及支撑架10、支撑基座30之间的连接密封性，避免外界的水或其他物质进入支撑绝缘子内部，影响支撑绝缘子的使用寿命及可靠性，满足支撑绝缘子的绝缘要求。
45.在一具体实现方式中，绝缘外套201包括至少一个伞裙结构，该伞裙结构靠近支撑架的直径小于远离支撑架的直径。具体地，绝缘外套201可以由多个等径的伞裙结构组成，也可以是由多个大直径的伞裙结构及小直径的伞裙结构交错组成，通过将绝缘外套201设置为伞裙结构可以增大绝缘距离，使得支撑绝缘子的绝缘效果更好，还可以避免雨水及灰尘在绝缘外套201表面停留，避免影响支撑绝缘子的可靠性。绝缘外套201可以采用硅橡胶材料，本技术实施例对绝缘外套的具体材料并不进行限制。
46.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
47.最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。