一种电力系统的过压保护组合避雷装置转让专利

申请号 : CN202111272847.1

文献号 : CN113922320B

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发明人 : 张锦辉侯青春马国平赵华田林云周宏宇彭育荣常辉刘泉泉

申请人 : 润世达工程有限公司

摘要 :

本发明公开了一种电力系统的过压保护组合避雷装置,本发明在上电极和下电极上设置环形凹槽,并在环形凹槽内设置环形密封机构,环形密封机构密封布置在环形凹槽与所述内绝缘密封层之间,且所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间,这样,可以有效的提高其内部的热贴合能力与效果,提高寿命,防止在使用过程中出现开裂或者裂纹,导致雨水冲刷而出现被氧化的问题;本发明采用涡电流局部加热的方式,使得热贴合时从内部进行无接触加热,通过加热环形铁圈以及上电极、下电极,有效提高贴合处的能力,相比于加热树脂等材质来贴合,可以有效的保证贴合度,提高贴合能力。

权利要求 :

1.一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其包括上电极、下电极、电阻体、绝缘子、连接固定部和内绝缘密封层,所述上电极连接在所述电阻体的上部,所述下电极连接在所述电阻体的下部,所述下电极的下端和上电极的上端均连接有所述连接固定部,所述上电极、电阻体、下电极的外部套设有所述绝缘子,且所述绝缘子与所述上电极、电阻体、下电极的外壁之间设置有所述内绝缘密封层;其特征在于,所述上电极和下电极的外周侧均设置有环形凹槽,所述环形凹槽内设置有环形密封机构,所述环形密封机构密封布置在所述环形凹槽与所述内绝缘密封层之间,且所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间;

用于制备电力系统的过压保护组合避雷装置的制备方法,其包括以下步骤:

(1)制备内体构件:将多个非线性电阻块按照串联叠置的方式叠置在一起,形成电阻体,将上电极和下电极分别导电连接在所述电阻体的两端,形成内体构件;

(2)制备环形密封结构:准备一与上电极和下电极的环形凹槽的尺寸相适应的环形铁圈,并在所述环形铁圈的外部周围密封包裹设置一层内密封树脂,然后再在内密封树脂的外部一体密封套设有外密封树脂,从而形成环形密封结构,并使得环形铁圈与所述上电极或者下电极之间采用金属导体连接;

(3)将环形密封结构套设在上电极和下电极的环形凹槽内,为了便于套设,可以将环形密封结构锯开,以便使其具有一定的弹性,进而便于沿着锯开处张开套设,套设后所述环形密封结构凸出所述环形凹槽一定厚度;

(4)在内体构件的周围覆盖至少一层内绝缘密封层,并使得内绝缘密封层位于内体构件和环形密封结构的外侧,使得内绝缘密封层内部的各个结构形成一个整体;

(5)加热贴合密封:将涡电流加热设备套设在步骤(4)形成的整体的外部,且所述涡电流加热设备正好位于环形密封结构的外部,利用涡电流加热设备对环形密封结构及上电极和下电极进行加热,涡电流加热设备使得环形密封结构内的环形铁圈产生热量加热,利用环形铁圈的加热来实现外密封树脂、内密封树脂的热熔贴合,同时,上电极、下电极也会产生热量加热,进而实现环形密封结构与上电极或下电极、内绝缘密封层与环形密封结构的密封贴合,保证密封能力,同时在加热时利用压合设备在径向方向上在四周均匀的向径向内侧压合;

(6)将步骤(5)处理后的结构放置于模具内部,用注射模塑机将聚合物树脂注入到模具内部,使得该整体的外部成型出绝缘子,并在该模具内部硬化,形成绝缘子即可;

其中,所述涡电流加热设备至少包括涡电流线圈、电源和接线柱,所述涡电流线圈的两端通过接线柱连接至电源,所述涡电流线圈的中间的空腔同轴穿设在所述环形密封结构的外侧。

2.根据权利要求1所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述环形密封结构包括外密封树脂、内密封树脂和环形铁圈,所述环形铁圈的外部周围密封包裹有内密封树脂,所述内密封树脂的外部一体密封套设有外密封树脂,所述外密封树脂套设在所述环形凹槽内,所述环形铁圈的径向上一体设置有金属导体,所述环形铁圈与所述上电极或者下电极之间采用金属导体连接。

3.根据权利要求2所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述外密封树脂、内密封树脂均采用绝缘性热塑性树脂,所述外密封树脂的固化温度小于所述内密封树脂的固化温度。

4.根据权利要求3所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述外密封树脂包括槽接段和轴接段,所述槽接段伸入连接在所述环形凹槽内,所述轴接段连接在所述内绝缘密封层的内侧,且所述槽接段和轴接段一体设置;所述环形铁圈的纵向横截面为椭圆形、圆形或者环形结构。

5.根据权利要求4所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间中,所述热贴合的方式包括:使得所述环形铁圈和/或上电极、下电极温度升高的方式来热贴合。

6.根据权利要求5所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述内密封树脂的外壁与所述环形铁圈的外壁之间的径向厚度在各个位置处均相同的设置,即内密封树脂为截面等厚度的设置。

7.根据权利要求6所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述电阻体由多个非线性电阻块构设,且多个非线性电阻块以串联的方式叠置连接在一起,连接固定部包括双头螺柱和连接垫圈,所述双头螺柱的一端与上电极或者下电极螺纹连接,且所述双头螺柱的另一端向上或者向下延伸,所述双头螺柱的两个螺纹头上均设置有所述连接垫圈,且所述连接垫圈将内绝缘密封层的端部固定在上电极和下电极的外侧端部。

8.根据权利要求7所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:内绝缘密封层包括采用玻璃纤维制造的筒状的织布,且所述筒状的织布上浸渗有环氧树脂,且所述非线性电阻块以氧化锌为主要成分。

9.根据权利要求8所述一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其特征在于:所述环形凹槽的最大槽深处的深度为H1,所述上电极或者下电极位于所述最大槽深处的厚度最小,且为H2,其中,所述H2至少为H1的三倍大小。

说明书 :

一种电力系统的过压保护组合避雷装置

技术领域

[0001] 本发明具体是一种电力系统的过压保护组合避雷装置,涉及避雷设备相关领域。

背景技术

[0002] 目前,对于现有的避雷装置来说,一般结构如图1所示,一般主要包括上电极2、下电极6、电阻体3、绝缘子5、连接固定部1和内绝缘密封层4,其中,上电极2和下电极6分别连接在所述电阻体3的上下两端,所述下电极的下端和上电极的上端均连接有所述连接固定部1,为了密封,在上电极、电阻体、下电极的外部套设内绝缘密封层4,然后再在内绝缘密封层4的外部成型有绝缘子5,然而,这种结构虽然简单,但是,其密封性仅仅依靠内绝缘密封层4来实现密封,即使有些情况下,在电极与内绝缘密封层4的内壁之间设置密封圈,并将密封圈置于电极的凹槽中,利用内绝缘密封槽与密封圈抵靠接触来实现密封,然而,这种结构由于密封圈与电极以及与内绝缘密封层之间是相互分离的,在施工以及长时间高低温的沉浸以及雷电的影响下,很容易出现连接处出现裂缝或者裂纹,久而久之就会导致密封处出现开口甚至脱落,影响避雷装置的寿命。

发明内容

[0003] 因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种电力系统的过压保护组合避雷装置。
[0004] 本发明是这样实现的,构造一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其包括上电极、下电极、电阻体、绝缘子、连接固定部和内绝缘密封层,所述上电极连接在所述电阻体的上部,所述下电极连接在所述电阻体的下部,所述下电极的下端和上电极的上端均连接有所述连接固定部,所述上电极、电阻体、下电极的外部套设有所述绝缘子,且所述绝缘子与所述上电极、电阻体、下电极的外壁之间设置有所述内绝缘密封层;其特征在于,所述上电极和下电极的外周侧均设置有环形凹槽,所述环形凹槽内设置有环形密封机构,所述环形密封机构密封布置在所述环形凹槽与所述内绝缘密封层之间,且所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间。
[0005] 进一步,作为优选,所述环形密封结构包括外密封树脂、内密封树脂和环形铁圈,所述环形铁圈的外部周围密封包裹有内密封树脂,所述内密封树脂的外部一体密封套设有外密封树脂,所述外密封树脂套设在所述环形凹槽内,所述环形铁圈的径向上一体设置有金属导体,所述环形铁圈与所述上电极或者下电极之间采用金属导体连接。
[0006] 进一步,作为优选,所述外密封树脂、内密封树脂均采用绝缘性热塑性树脂,所述外密封树脂的固化温度小于所述内密封树脂的固化温度。
[0007] 进一步,作为优选,所述外密封树脂包括槽接段和轴接段,所述槽接段伸入连接在所述环形凹槽内,所述轴接段连接在所述内绝缘密封层的内侧,且所述槽接段和轴接段一体设置。
[0008] 进一步,作为优选,所述环形铁圈的纵向横截面为椭圆形、圆形或者环形结构。
[0009] 进一步,作为优选,所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间中,所述热贴合的方式包括:使得所述环形铁圈和/或上电极、下电极温度升高的方式来热贴合。
[0010] 进一步,作为优选,所述内密封树脂的外壁与所述环形铁圈的外壁之间的径向厚度在各个位置处均相同的设置,即内密封树脂为截面等厚度的设置。
[0011] 进一步,作为优选,所述电阻体由多个非线性电阻块构设,且多个非线性电阻块以串联的方式叠置连接在一起,连接固定部包括双头螺柱和连接垫圈,所述双头螺柱的一端与上电极或者下电极螺纹连接,且所述双头螺柱的另一端向上或者向下延伸,所述双头螺柱的两个螺纹头上均设置有所述连接垫圈,且所述连接垫圈将内绝缘密封层的端部固定在上电极和下电极的外侧端部。
[0012] 进一步,作为优选,内绝缘密封层包括采用玻璃纤维制造的筒状的织布,且所述筒状的织布上浸渗有环氧树脂,且所述非线性电阻块以氧化锌为主要成分。
[0013] 进一步,作为优选,所述环形凹槽的最大槽深处的深度为H1,所述上电极或者下电极位于所述最大槽深处的厚度最小,且为H2,其中,所述H2至少为H1的三倍大小。
[0014] 进一步,本发明还提供了一种电力系统的过压保护组合避雷装置的制备方法,其包括以下步骤:
[0015] (1)制备内体构件:将多个非线性电阻块按照串联叠置的方式叠置在一起,形成电阻体,将上电极和下电极分别导电连接在所述电阻体的两端,形成内体构件;
[0016] (2)制备环形密封结构:准备一与上电极和下电极的环形凹槽的尺寸相适应的环形铁圈,并在所述环形铁圈的外部周围密封包裹设置一层内密封树脂,然后再在内密封树脂的外部一体密封套设有外密封树脂,从而形成环形密封结构,并使得环形铁圈与所述上电极或者下电极之间采用金属导体连接;
[0017] (3)将环形密封结构套设在上电极和下电极的环形凹槽内,为了便于套设,可以将环形密封结构锯开,以便使其具有一定的弹性,进而便于沿着锯开处张开套设,套设后所述环形密封结构凸出所述环形凹槽一定厚度;
[0018] (4)在内体构件的周围覆盖至少一层内绝缘密封层,并使得内绝缘密封层位于内体构件和环形密封结构的外侧,使得内绝缘密封层内部的各个结构形成一个整体;
[0019] (5)加热贴合密封:将涡电流加热设备套设在步骤(4)形成的整体的外部,且所述涡电流加热设备正好位于环形密封结构的外部,利用涡电流加热设备对环形密封结构及上电极和下电极进行加热,涡电流加热设备使得环形密封结构内的环形铁圈产生热量加热,利用环形铁圈的加热来实现外密封树脂、内密封树脂的热熔贴合,同时,上电极、下电极也会产生热量加热,进而实现环形密封结构与上电极或下电极、内绝缘密封层与环形密封结构的密封贴合,保证密封能力,同时在加热时利用压合设备在径向方向上在四周均匀的向径向内侧压合;
[0020] (6)将步骤(5)处理后的结构放置于模具内部,用注射模塑机将聚合物树脂注入到模具内部,使得该整体的外部成型出绝缘子,并在该模具内部硬化,形成绝缘子即可。
[0021] 其中,所述涡电流加热设备至少包括涡电流线圈、电源和接线柱,所述涡电流线圈的两端通过接线柱连接至电源,所述涡电流线圈的中间的空腔同轴穿设在所述环形密封结构的外侧。
[0022] 本发明具有如下优点:本发明提供的一种电力系统的过压保护组合避雷装置,与同类型设备相比,具有如下优点:
[0023] 本发明在上电极和下电极上设置环形凹槽,并在环形凹槽内设置环形密封机构,环形密封机构密封布置在环形凹槽与所述内绝缘密封层之间,且所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间,这样,可以有效的提高其内部的热贴合能力与效果,提高寿命,防止在使用过程中出现开裂或者裂纹,导致雨水冲刷而出现被氧化的问题;本发明采用涡电流局部加热的方式,使得热贴合时从内部进行无接触加热,通过加热环形铁圈以及上电极、下电极,有效提高贴合处的能力,相比于加热树脂等材质来贴合,可以有效的保证贴合度,提高贴合能力,保证端部密封的效果以及结合能力,同时,环形铁圈与电极之间导体连接,可以避免局部放电,提高耐用性,有效避免电极以及电阻体等出现腐蚀氧化等老化的问题。

附图说明

[0024] 图1是现有技术中的避雷装置的结构示意图;
[0025] 图2是本发明的避雷装置的结构示意图;
[0026] 图3是本发明的环形密封结构的局部放大示意图;
[0027] 图4是本发明的涡电流加热设备的线圈结构示意图;
[0028] 图5是本发明环形铁圈的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 下面将结合附图1‑5对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0030] 本发明通过改进在此提供一种电力系统的过压保护组合避雷装置,其包括上电极2、下电极6、电阻体3、绝缘子5、连接固定部1和内绝缘密封层4,所述上电极2连接在所述电阻体3的上部,所述下电极6连接在所述电阻体3的下部,所述下电极的下端和上电极的上端均连接有所述连接固定部1,所述上电极、电阻体、下电极的外部套设有所述绝缘子5,且所述绝缘子与所述上电极、电阻体、下电极的外壁之间设置有所述内绝缘密封层4;其特征在于,所述上电极和下电极的外周侧均设置有环形凹槽7,所述环形凹槽内设置有环形密封机构8,所述环形密封机构密封布置在所述环形凹槽与所述内绝缘密封层之间,且所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间。
[0031] 在本实施例中,所述环形密封结构包括外密封树脂13、内密封树脂11和环形铁圈12,所述环形铁圈的外部周围密封包裹有内密封树脂11,所述内密封树脂11的外部一体密封套设有外密封树脂13,所述外密封树脂13套设在所述环形凹槽7内,所述环形铁圈12的径向上一体设置有至少一个金属导体,所述环形铁圈与所述上电极或者下电极之间采用金属导体连接。
[0032] 其中,所述外密封树脂、内密封树脂均采用绝缘性热塑性树脂,所述外密封树脂的固化温度小于所述内密封树脂的固化温度,以便在加热软化贴合时,使得外密封树脂先软化,实现与电极之间的紧密贴合。
[0033] 所述外密封树脂13包括槽接段和轴接段10,所述槽接段伸入连接在所述环形凹槽内,所述轴接段10连接在所述内绝缘密封层的内侧,且所述槽接段和轴接段一体设置。
[0034] 所述环形铁圈的纵向横截面为椭圆形、圆形或者环形结构。
[0035] 所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间中,所述热贴合的方式包括:使得所述环形铁圈和/或上电极、下电极温度升高的方式来热贴合。
[0036] 所述内密封树脂的外壁与所述环形铁圈的外壁之间的径向厚度在各个位置处均相同的设置,即内密封树脂为截面等厚度的设置。
[0037] 所述电阻体由多个非线性电阻块构设,且多个非线性电阻块以串联的方式叠置连接在一起,连接固定部包括双头螺柱9和连接垫圈,所述双头螺柱9的一端与上电极或者下电极螺纹连接,且所述双头螺柱的另一端向上或者向下延伸,所述双头螺柱9的两个螺纹头上均设置有所述连接垫圈,且所述连接垫圈将内绝缘密封层的端部固定在上电极和下电极的外侧端部。
[0038] 内绝缘密封层包括采用玻璃纤维制造的筒状的织布,且所述筒状的织布上浸渗有环氧树脂,且所述非线性电阻块以氧化锌为主要成分。
[0039] 所述环形凹槽的最大槽深处的深度为H1,所述上电极或者下电极位于所述最大槽深处的厚度最小,且为H2,其中,所述H2至少为H1的三倍大小。
[0040] 此外,本发明还提供了一种电力系统的过压保护组合避雷装置的制备方法,其包括以下步骤:
[0041] (1)制备内体构件:将多个非线性电阻块按照串联叠置的方式叠置在一起,形成电阻体3,将上电极2和下电极6分别导电连接在所述电阻体3的两端,形成内体构件;
[0042] (2)制备环形密封结构:准备一与上电极2和下电极6的环形凹槽的尺寸相适应的环形铁圈12,并在所述环形铁圈12的外部周围密封包裹设置一层内密封树脂,然后再在内密封树脂的外部一体密封套设有外密封树脂,从而形成环形密封结构,并使得环形铁圈与所述上电极或者下电极之间采用金属导体连接,即金属导体穿过内密封树脂和外密封树脂设置;
[0043] (3)将环形密封结构套设在上电极2和下电极6的环形凹槽内,为了便于套设,可以将环形密封结构锯开,以便使其具有一定的弹性,进而便于沿着锯开处张开套设,套设后所述环形密封结构凸出所述环形凹槽一定厚度;
[0044] (4)在内体构件的周围覆盖至少一层内绝缘密封层4,并使得内绝缘密封层位于内体构件和环形密封结构的外侧,使得内绝缘密封层内部的各个结构形成一个整体;
[0045] (5)加热贴合密封:将涡电流加热设备套设在步骤(4)形成的整体的外部,且所述涡电流加热设备正好位于环形密封结构的外部,利用涡电流加热设备对环形密封结构及上电极和下电极进行加热,涡电流加热设备使得环形密封结构内的环形铁圈产生热量加热,利用环形铁圈的加热来实现外密封树脂、内密封树脂的热熔贴合,同时,上电极、下电极也会产生热量加热,进而实现环形密封结构与上电极或下电极、内绝缘密封层与环形密封结构的密封贴合,保证密封能力,同时在加热时利用压合设备在径向方向上在四周均匀的向径向内侧压合;
[0046] (6)将步骤(5)处理后的结构放置于模具内部,用注射模塑机将聚合物树脂注入到模具内部,使得该整体的外部成型出绝缘子5,并在该模具内部硬化,形成绝缘子即可。
[0047] 所述涡电流加热设备至少包括涡电流线圈14、电源和接线柱15,所述涡电流线圈14的两端通过接线柱15连接至电源,所述涡电流线圈的中间的空腔同轴穿设在所述环形密封结构的外侧。
[0048] 本发明在上电极和下电极上设置环形凹槽,并在环形凹槽内设置环形密封机构,环形密封机构密封布置在环形凹槽与所述内绝缘密封层之间,且所述环形密封机构的外壁以热贴合的方式密封贴合于所述上电极或下电极与内绝缘密封层之间,这样,可以有效的提高其内部的热贴合能力与效果,提高寿命,防止在使用过程中出现开裂或者裂纹,导致雨水冲刷而出现被氧化的问题;本发明采用涡电流局部加热的方式,使得热贴合时从内部进行无接触加热,通过加热环形铁圈以及上电极、下电极,有效提高贴合处的能力,相比于加热树脂等材质来贴合,可以有效的保证贴合度,提高贴合能力,保证端部密封的效果以及结合能力,同时,环形铁圈与电极之间导体连接,可以避免局部放电,提高耐用性,有效避免电极以及电阻体等出现腐蚀氧化等老化的问题。
[0049] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
[0050] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。