專利名稱：避雷器和具有這種避雷器的輸電線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護電子設(shè)備和高壓電力線(HEPL)免受雷電過電壓危害的避雷器。這種避雷器例如可以用于保護高壓裝置、絕緣子和其他HEPL元件，還可以用于保護各種電氣設(shè)施。
背景技術(shù)：
已知存在一種用于限制電力線中的過電壓的所謂的管型避雷器(參見High voltage techniques. Ed. D. V. Razevig, Moscow, “ Energiya/r Publishing House，1976， p. 287)。該避雷器的主要元件通過由絕緣產(chǎn)氣材料制成的管形成的。管的一端用金屬蓋堵住，金屬蓋上具有緊固到其上的內(nèi)部棒電極。環(huán)形電極位于管的開口端。棒電極和環(huán)形電極之間的間隙被稱為內(nèi)間隙或滅弧間隙。一個電極接地，而第二個電極通過外部火花放電間隙(external sparkover gap)連接到電力線的導(dǎo)體。雷電過電壓導(dǎo)致兩個間隙全都被擊穿，從而沖擊電流被分流到大地。在通過避雷器的過電壓沖擊終止之后，持續(xù)電流繼續(xù)流動，使得火花通道(spark channel)轉(zhuǎn)化為電弧通道。由于管內(nèi)的替代電弧電流通道中的高溫，發(fā)生劇烈放氣，造成很強的升壓。通過流向管的開口端，氣體產(chǎn)生縱向吹風(fēng)，從而電弧在第一次通過其零值時被熄滅。在避雷器多次動作之后，管的放電腔消耗殆盡。避雷器停止正常運行，需要更換， 這意味著維護成本增加。已知還存在一種用于限制電力線中的過電壓的避雷器，該避雷器基于兩個金屬棒之間形成的保護火花放電空氣間隙的使用(參見High voltage techniques. Ed. D. V. Razevig,Moscow, “ Energiya" Publishing House，1976，p. 285)。該現(xiàn)有技術(shù)避雷器中的一個棒連接到電力線的高壓導(dǎo)體上，而第二個棒連接到接地結(jié)構(gòu)，例如電力線支撐物(例如電塔或電線桿)。在過電壓的情況下，火花放電間隙擊穿，從而雷電過電壓電流被分流到大地，施加到設(shè)備上的電壓迅速下降。以這種方式，既實現(xiàn)了雷電流的分流，又實現(xiàn)了過電壓的限制。但是，單一間隙的滅弧能力很小，所以在過電壓終止之后，電弧持續(xù)電流繼續(xù)通過火花放電間隙流動。因此，必須啟用斷路裝置來切斷電流，這種切斷是從該電力線接收電力的消費者非常不希望的發(fā)生的。還存在一種已知的避雷器，其與上文所述的避雷器的不同之處在于，在第一主棒電極和第二主棒電極之間設(shè)置有第三中間棒電極(例如參見美國專利No. 4，665，460,HOlT 004/02,1987)。因此，不是形成單一的火花放電空氣間隙，而是形成兩個這樣的間隙。該特征可以在某種程度上提高避雷器的滅弧能力，且在單相接地短路的情況下，可以在避雷器的輔助下，確保熄滅中等強度的持續(xù)電流(幾十安培數(shù)量級)。但是這種避雷器不能熄滅超過100A的電流，該電流是在雷電過電壓情況下兩相接地短路或三相接地短路的典型電流?？梢越榻B一種作為本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)的避雷器，其用于電氣設(shè)施的元件或電力線的雷電防護，并且具有RU 2299508，H02H 3/22，2007中公開的所謂的多電極系統(tǒng) (MES)。該現(xiàn)有技術(shù)避雷器包括由固體電介質(zhì)制成的絕緣體、機械連接到該絕緣體的兩個主電極以及兩個或更多的中間電極。設(shè)置在主電極之間的中間電極至少沿絕緣體的縱軸相互位移(mutually displaced)。其被配置為能夠使每個主電極和鄰近所述每個主電極的中間電極之間以及相鄰的中間電極之間發(fā)生流注放電(streamer discharge) 0由于將主電極之間的距離分成多個火花放電間隙，與具有單一放電間隙或只具有幾個這種間隙的設(shè)備相比，該避雷器具有更高的滅弧能力(例如參見A. C. Taev. Electric arc in low voltage apparatuses, Moscow, " Energiya" Publishing House" ,1965, p. 85)。不過，這種現(xiàn)有技術(shù)避 雷器的滅弧能力還不夠高，因此其應(yīng)用局限于電壓等級 6-10kV的HEPL的雷電防護。在更高電壓等級的HEPL的雷電防護中，因為中間電極的數(shù)量和避雷器尺寸變得過大，因此難以使用這種避雷器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高可靠性、低制造和維護成本、低閃絡(luò)電壓 (flashover voltage)和高電流滅弧效力的避雷器。這些特征可以使本發(fā)明的避雷器應(yīng)用于更高電壓等級的(20至35kV以及更高)HEPL的雷電防護，還可以提高電壓等級3_10kV 的避雷器的技術(shù)和經(jīng)濟特性。換言之，本發(fā)明旨在提高可靠性并且簡化避雷器的設(shè)計。通過提供一種用于電氣設(shè)施或電力線的雷電防護的避雷器來實現(xiàn)上文所指出的目的，所述避雷器包括由固體電介質(zhì)制成的絕緣體、機械連接到所述絕緣體上的兩個主電極以及兩個或更多個中間電極，所述中間電極被配置為使每個主電極和與所述每個主電極相鄰的中間電極之間能夠發(fā)生放電(例如流注放電)，其中所述相鄰電極位于所述主電極之間并且至少沿所述絕緣體的縱軸相互位移。在一些實施例中，相互位移的中間電極沿其排列的線可以與所述絕緣體的縱軸重合。根據(jù)本發(fā)明的避雷器的特征在于，所述中間電極位于所述絕緣體內(nèi)部，并且通過具有超過所述放電通道的預(yù)先計算的直徑Dk的厚度的絕緣層與所述絕緣體的表面隔開，其中相鄰的中間電極之間形成多個放電腔(或凹洞)，所述放電腔向所述絕緣體的表面開口，其中所述放電腔在放電通道形成區(qū)域中的橫截面面積S被選擇為滿足條件S < Dk · g，其中g(shù)為相鄰的中間電極之間的最小距離。取決于特殊避雷器實施例和所選擇的避雷器制造技術(shù)，所述放電腔可以被配置為在所述絕緣體中形成的凹洞或通孔。這種凹陷或孔的橫截面(即與放電腔的軸垂直的平面截出的截面)可以具有各種合適的形狀，即圓形、長方形、狹縫形等等，使所述放電腔能夠執(zhí)行其功能(下文將會描述)。在一些實施例中，所述放電腔的橫截面可以具有沿所述腔的深度變化的尺寸(即在絕緣體的表面方向上增加的尺寸)。確保實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的的重要條件在于所述放電腔尺寸的最優(yōu)選擇。更具體而言，應(yīng)該根據(jù)避雷器的特殊應(yīng)用來優(yōu)選地選擇決定相鄰電極之間的最小距離g的放電腔長度，因為應(yīng)用決定了避雷器的參數(shù)，例如要保護的結(jié)構(gòu)類型、電壓等級等等。例如，在用于保護中等電壓等級的HEPL (6至35kV)免受雷擊的避雷器中，可以在Imm至5mm的范圍內(nèi)選擇g的值，而如果本發(fā)明的避雷器應(yīng)該用于保護高電壓等級和超高電壓等級的HEPL，則應(yīng)該增加g的值，并且優(yōu)選地在5mm至20mm的范圍內(nèi)進行選擇。在一些避雷器實施例中，所述避雷器可以另外具有在每個主電極和與所述每個主電極相鄰的中間電極之間形成的放電腔。就配置絕緣體而言，優(yōu)選地(特別是為了確保易于制造)將其形成為條狀、帶狀或圓柱體的形狀。通過由于所述絕緣體在所述放電腔向所述絕緣體的表面開口的區(qū)域中具有凸出部分而使用需要較少材料的避雷器實施例，可以額外地改進所述避雷器的成本參數(shù)。 這種方案可以只在圍繞所述放電腔的區(qū)域中提供所需的絕緣層厚度，而在這種區(qū)域之間的部分中，可以充 分降低所述層的厚度。為了確保避雷器易于制造，優(yōu)選地將所述中間電極形成為平板或圓柱體的形狀， 例如由金屬、石墨或碳纖維制成。為了滿足根據(jù)本發(fā)明的避雷器的低閃絡(luò)電壓的重要要求，提出令避雷器具有與主電極其中之一連接的附加電極，并且將該附加電極設(shè)置在所述絕緣體的與所述放電腔開口所向的表面相反的表面上，或者設(shè)置在所述絕緣體內(nèi)。在后一種情況下，從設(shè)計考慮看來， 令所述絕緣體具有中空部件并將所述附加電極設(shè)置在這種中空部件內(nèi)可能是有利的。以這種方式配置，所述絕緣體的中空部件和所述附加電極兩者都應(yīng)優(yōu)選地具有圓形橫截面。這樣就可以使用一根電纜來制造根據(jù)本發(fā)明的避雷器，所述電纜的芯和固體絕緣分別形成附加電極和絕緣體的中空部件，該電極和中空部件兩者具有相同的長度。在通常情況下，所述附加電極的長度對應(yīng)于所述主電極之間的距離的至少一半。所述附加電極和未與其連接的主電極之間的絕緣的電氣強度被選擇為大于預(yù)先計算的所述主電極之間的閃絡(luò)電壓。所述中間電極可以嵌在形成所述絕緣體的一部分的絕緣材料的條帶內(nèi)。這種方案簡化了所述中間電極沿最佳路徑的設(shè)置。例如，包括電極的柔性條帶可以以使得所述中間電極與所述絕緣體的縱軸平行設(shè)置的方式固定在所述絕緣體的中空部件的表面上?；蛘?， 具有中間電極的柔性條帶可以在圓柱形中空部件的表面周圍纏繞成螺旋形，使得所述中間電極沿具有螺旋形狀的線相互位移。后一實施例可以增加所述避雷器的中間電極的總數(shù)， 而不會增加其總長度，從而額外地提高了所述避雷器的滅弧能力。在一可選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的避雷器可以與現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)型長閃絡(luò)避雷器 (LFAL)組合使用。在該實施例中，所述絕緣體的中空部件可以具有U形輪廓，其中所述第一主電極可被配置為圍住中空部件的彎曲部分的金屬管。所述第二主電極可以機械連接到所述絕緣體的中空部件的一端或兩端，并且與所述附加電極電連接。在該實施例中，LFAL的金屬棒起到附加電極的作用。因此，所述附加電極的長度等于所述絕緣體的長度。所述中間電極可以設(shè)置在所述絕緣體的一個臂或全部兩個臂上。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電力線，所述電力線具有被配置用于低閃絡(luò)電壓和用于高滅弧能力的可靠的和低成本的避雷器，從而實現(xiàn)可靠的雷電防護。通過提供一種電力線來實現(xiàn)該目的，該電力線包括具有絕緣子的支撐物、通過緊固裝置連接到所述絕緣子上的至少一個帶電導(dǎo)體以及用于電力線的元件的雷電防護的至少一個避雷器。根據(jù)本發(fā)明，這種避雷器(優(yōu)選地，多個這種避雷器中的每一個)被配置為根據(jù)本發(fā)明的避雷器。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，根據(jù)本發(fā)明的至少一個或每個避雷器的主電極的其中之一直接地或者通過火花放電間隙連接到要保護的電力線的元件上，而另一主電極直接地或者通過火花放電間隙接地。如果根據(jù)本發(fā)明的電力線的帶電導(dǎo)體位于保護絕緣層內(nèi)，則該導(dǎo)體與所述電力線的絕緣子相鄰并且位于所述避雷器的主電極之間的部分可以用作附加電極，而所述保護層的相應(yīng)部分可以用作所述絕緣體的中空部件。在該實施例中，所述第一主電極被配置為設(shè)置在所述保護絕緣層部分上并且與所述導(dǎo)體部分的一端(即與所述附加電極)電連接的鎧裝夾具。所述第二主電極設(shè)置在所述保護絕緣層的(即所述絕緣體的中空部件的)表面上， 并且與用于固定所述導(dǎo)體的金屬緊固裝置電連接。在該實施例中，所述避雷器的中間電極優(yōu)選地嵌在附著在保護絕緣層的該部分的表面上的絕緣材料的條帶內(nèi)。根 據(jù)本發(fā)明的電力線的優(yōu)選實施例之一使用的避雷器實施例的絕緣體和附加電極具有圓形橫截面，其中所述避雷器的附加電極被配置為直接安裝在所述避雷器上的絕緣子的棒。該避雷器實施例的絕緣體被配置為用于將所述絕緣子固定在所述棒上的常用類型的絕緣子帽。


現(xiàn)在將參考附圖，其中圖1是具有扁平絕緣體的避雷器實施例的剖視正視圖；圖2是圖1所示的實施例的俯視圖；圖3是圖1所示的實施例的一部分的剖視正視圖；圖4是圖1所示的部分的俯視圖；圖5是具有圓柱形絕緣體的根據(jù)本發(fā)明的另一避雷器實施例的剖視正視圖；圖6是圖5所示的實施例的俯視圖；圖7是具有絕緣體的根據(jù)本發(fā)明的又一避雷器實施例的剖視正視圖，所述絕緣體在放電腔向絕緣體的表面開口的區(qū)域中具有凸出部分；圖8是圖7所示的實施例的俯視圖；圖9是包括扁平絕緣體和附加電極的避雷器實施例的局部剖視正視圖；圖10是圖9所示的實施例的俯視圖；圖11顯示了圖9所示的實施例的簡化電路圖的一部分；圖12顯示了避雷器的電極之間的電壓分布；圖13以剖視圖顯示了同時具有絕緣體和附加電極的避雷器實施例，所述附加電極的形狀為具有圓形上端的圓柱體；圖14表示的是圖13所示的實施例的修改，其中的中間電極排列成螺旋形；圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明的HEPL實施例，其包括被配置為使用絕緣帽和金屬絕緣子棒的避雷器；圖16顯示了一避雷器實施例，其包括均為環(huán)形的絕緣體中空部件和附加電極；圖17和圖18分別為中間電極焊接在電纜部件(cable piece)的絕緣層內(nèi)部的的避雷器實施例的正視圖和俯視圖；圖19顯示了使用位于保護絕緣層內(nèi)的導(dǎo)體的根據(jù)本發(fā)明的HEPL實施例。
具體實施例方式參考圖1至圖4，根據(jù)本發(fā)明的避雷器包括由諸如聚乙烯的固體電介質(zhì)制成的細長扁平絕緣體1。第一主電極2和第二主電極3分別安裝在絕緣體1的兩端。由于這種設(shè)置，兩個主電極機械連接到絕緣體上。m個中間電極4位于絕緣體1內(nèi)。m的最小值等于二，而中間電極的最佳數(shù)目的選擇取決于其特殊配置、預(yù)先計算的過電壓以及其工作的其他條件。圖1至圖4所示的避雷器實施例包括5個中間電極4，其被配置為沿避雷器的縱軸(該軸連接主電極2和主電極3)相互位移的長方形板。每對相鄰的中間電極4之間形成火花放電空氣間隙，該間隙決定了相鄰電極之間的距離(沿連接所述相鄰電極的線測量)。根據(jù)本發(fā)明，火花放電間隙的長度不應(yīng)小于如下文所述根據(jù)避雷器工作的特殊條件選擇的電極 4之間的最小距離g。每個這樣的火花放電間隙位于向絕緣體1的表面開口的放電腔5內(nèi)。為了保護高壓設(shè)施或電力線，避雷器的一個主電極(例如第一主電極2)直接或通過火花放電間隙連接到設(shè)施或電力線的高壓元件，例如線路導(dǎo)體(圖1至圖4中未顯示)， 以便與要保護的電氣元 件并聯(lián)連接，例如與絕緣子(圖1至圖4中未顯示)并聯(lián)連接。通過避雷器的另一主電極，例如第二主電極3，避雷器直接或通過火花放電間隙接地。當(dāng)過電壓沖擊擊中避雷器時，放電在避雷器中從第一主電極2向第二主電極3發(fā)展，導(dǎo)致中間電極4之間的火花放電間隙相繼擊穿。取決于放電發(fā)展的條件，該放電可以是不同類型的，即例如流注放電、雪崩放電或先導(dǎo)放電。為了確保更好地理解本發(fā)明及其具體實施方式
，下面只考慮使用流注放電的本發(fā)明的實施例，盡管本發(fā)明完全適用于其他放電類型。在其開始和發(fā)展的過程中，火花通道6以超音速擴大。在下文中將會詳細描述到，如果中間電極之間所形成的火花放電腔5的體積被制造得足夠小，則放電的發(fā)展將導(dǎo)致腔內(nèi)產(chǎn)生高壓。在該高壓的作用下，中間電極之間所形成的火花放電通道6被驅(qū)向絕緣體的表面(如圖1和圖3示意性顯示的)，然后從腔內(nèi)被送入到避雷器周圍的空氣中。由于導(dǎo)致中間電極之間的通道延長的這種吹熄作用，全部通道的總電阻將會增加。作為結(jié)果，避雷器本身的總電阻也將增加，這會限制雷電過電壓沖擊電流。在雷電過電壓沖擊終止之后，工作頻率電壓保持施加到避雷器上。但是由于避雷器具有大電阻，放電通道將會在中間電極之間分成多個基本通道，放電被熄滅，無法支撐自身。為了獲得高熄滅效率，應(yīng)該根據(jù)放電的預(yù)先計算的特性(特別地，根據(jù)放電電流及其陡度，以及預(yù)先計算的放電直徑)來選擇根據(jù)本發(fā)明的避雷器的參數(shù)，特別是諸如下列參數(shù)被放電腔5隔開的相鄰電極之間的最小距離g以及放電開始區(qū)域中的放電腔5的寬度和絕緣層的厚度b。如下文所示，基于從避雷器的用途對避雷器的要求，即避雷器將要保護的高壓設(shè)備或HEPL的元件的特性和使用條件，可以充分準(zhǔn)確地估計放電直徑。更具體而言，當(dāng)選擇用于HEPL保護的避雷器的設(shè)計參數(shù)時，需要考慮到，取決于雷電是擊中高壓電力線附近還是直接擊中所述電力線，避雷器功能可以有兩種實質(zhì)上不同的機制。第一種機制對應(yīng)于保護HEPL免受感應(yīng)過電壓，即當(dāng)雷電擊中HEPL附近時所產(chǎn)生的過電壓。這種過電壓的特征在于不超過300kV的相對有限的幅度以及很短的持續(xù)時間 (大約2至5 μ s)。電流的幅度大約為1至2kA，而脈沖前沿處的電流導(dǎo)數(shù)di/dt在0. 1至 2kA/ys的范圍內(nèi)。如實驗室實驗所示，對于該機制和流注型放電而言，火花放電間隙的最佳長度處于0. 1至2mm的范圍內(nèi)。只有對于中等電壓等級的電力線，即對于6至35kV HEPL 而言，感應(yīng)過電壓才是危險的，感應(yīng)過電壓是這些電力線雷擊斷電的主要原因。由于HEPL 支撐的高度相對較小，直接雷擊(DLS)是非常罕見的事件。因此，為了保護HEPL元件免受感應(yīng)過電壓，有利的是使用具有g(shù) = 0. l-2mm的避雷器。接地良好的單立物體處的DLS所造成的雷電流可能達到IOOkA以上，放電持續(xù)時間為50至1000 μ s，脈沖前沿處的電流導(dǎo)數(shù)di/dt達到20kA/ μ s。HEPL線路導(dǎo)體處的DLS 理論上能夠造成高達IOMV的電壓。但是，由于支撐物之間的有限距離(50至100m)以及電力線相對較低的絕緣水平(100至300kV)，被并聯(lián)電連接到每個絕緣子的避雷器保護的中等電壓等級的HEPL處的DLS導(dǎo)致啟動幾個支撐物上的避雷器。因此，雷電流在幾個支撐物之間分支，額外地在支撐物處分支為與每個電流相位關(guān)聯(lián)的避雷器之間的三個分量。在現(xiàn)場測量中發(fā)現(xiàn)，通過一個支撐物的電流不超過20kA。對于這種電流水平，優(yōu)選的是將被放電腔分隔的相鄰電極之間的最小距離g增加到4-5mm，以便避免電極的熔融金屬所形成的導(dǎo)電通道的發(fā)展。在高壓等級(110-220kV) HEPL中，支撐物之間的距離在200至300m范圍內(nèi)，而絕緣水平對應(yīng)于500-1000kV。因此，在DLS的情況下，通過一個或多個支撐物的避雷器來執(zhí)行雷電流的分流，從而通過一個避雷器的電流不超過40kA。由于這一原因，優(yōu)選地在5-10mm 的范圍內(nèi)選擇這種HEPL中的g的值。
在超高壓等級(330-750kV)的HEPL中，支撐物之間的距離達到400至500m，而絕緣水平對應(yīng)于2000-3000kV。因此，在DLS的情況下，單一支撐物的避雷器或者只是被雷電擊中的某個相的一個避雷器參與雷電流的分流。在這種情況下，通過一個避雷器的電流可以達到60至100kA。對于這種類型的HEPL而言，優(yōu)選地在10至20mm的范圍內(nèi)選擇g的值。鑒于以上數(shù)據(jù)，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的避雷器用于保護中等電壓等級的HEPL的元件時， 優(yōu)選地在0. 1至5mm的范圍內(nèi)選擇被放電腔分隔的相鄰電極之間的最小距離g。在根據(jù)本發(fā)明的避雷器用于保護高電壓等級或超高電壓等級的HEPL的元件的的情況下，優(yōu)選地在 5mm至20mm的范圍內(nèi)選擇距離g。可以基于下列考慮來估計放電腔的橫截面面積S和絕緣厚度b?？梢愿鶕?jù)S. I. Braginsky 所提出的公式(參見 High voltage techniques Textbook for Universities Ed. G. S. Kuchinsky,St. Petersburg," Energoatomizdat", 2003,p. 88)來確定正常條件下用于在空氣中放電的流注通道(streamer channel)的估計半徑rK
權(quán)利要求
1.一種用于電氣設(shè)施或電力線的元件的雷電防護的避雷器，所述避雷器包括由固體電介質(zhì)制成的絕緣體、機械連接到所述絕緣體上的兩個主電極以及設(shè)置在所述主電極之間并且至少沿所述絕緣體的縱軸相互位移的兩個或更多個中間電極，所述中間電極被配置為使每個主電極和與所述每個主電極相鄰的中間電極之間以及相鄰的中間電極之間能夠發(fā)生放電，其特征在于，所述中間電極位于所述絕緣體內(nèi)部，并且通過具有超過所述放電的通道的預(yù)先計算的直徑Dk的厚度的絕緣層與所述絕緣體的表面隔開，其中相鄰的中間電極之間形成多個放電腔，所述放電腔向所述絕緣體的表面開口，其中所述放電腔在放電通道形成區(qū)域中的橫截面面積S被選擇為滿足條件S < Dk · g，其中g(shù)為相鄰的中間電極之間的最小距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，相鄰電極之間的最小距離被選擇在Imm 至5mm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，相鄰電極之間的最小距離被選擇在5mm 至20mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述避雷器具有在每個主電極和與所述每個主電極相鄰的中間電極之間形成的附加放電腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述放電腔被配置為所述絕緣體中形成的長方形或圓形開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述放電腔被配置為所述絕緣體中形成的狹縫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述放電腔被配置為所述絕緣體中形成的貫通開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體為條狀、帶狀或圓柱體形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體在所述放電腔向所述絕緣體的表面開口的區(qū)域中具有增加的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述中間電極的形狀為平板或圓柱體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述中間電極是由石墨或碳纖維制成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，相互位移的中間電極沿與所述絕緣體的縱軸重合的線排列。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器，其特征在于，相互位移的中間電極沿與所述絕緣體的縱軸平行的線排列。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體內(nèi)或所述絕緣體的與所述放電腔開口所向的表面相反的表面上設(shè)置有附加電極，所述附加電極與所述主電極其中之一連接，其中所述附加電極的長度對應(yīng)于所述主電極之間的距離的至少一半，其中所述附加電極和未與所述附加電極連接的另一主電極之間的絕緣的擊穿強度超過預(yù)先計算的所述主電極之間的閃絡(luò)電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體包括中空部件，其中所述附加電極置于所述中空部件內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體的中空部件和所述附加電極具有圓形橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的避雷器，其特征在于，相互位移的中間電極沿其排列的線為螺旋線。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體另外包括附著在所述中空部件的表面上的條帶，其中所述中間電極嵌在所述條帶內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的避雷器，其特征在于，所述條帶在圓柱形中空部件的表面周圍纏繞成螺旋狀。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的避雷器，其特征在于，所述附加電極和所述絕緣體的中空部件分別被形成為一根電纜的芯和絕緣層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的避雷器，其特征在于，所述絕緣體的中空部件具有U形輪廓，其中所述附加電極和所述中空部件具有相等的長度，所述第一主電極被配置為圍住所述中空部件的彎曲部分的金屬管，所述第二主電極機械連接到所述中空部件的一端或兩端，并且與所述附加電極電連接，其中所述中間電極設(shè)置在所述絕緣體的一個臂或全部兩個臂上。
22.一種電力線，包括具有絕緣子的支撐物、通過緊固裝置連接到所述絕緣子上的至少一個帶電導(dǎo)體以及用于電力線的元件的雷電防護的至少一個避雷器，其特征在于，所述至少一個避雷器被配置為根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的避雷器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電力線，其特征在于，所述至少一個避雷器的第一主電極直接地或者通過火花放電間隙連接到要保護的電力線的元件上，其中所述第二主電極直接地或者通過火花放電間隙電接地。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電力線，其特征在于，所述帶電導(dǎo)體位于保護絕緣層內(nèi)，所述避雷器的第一主電極被配置為設(shè)置在所述保護絕緣層上并且電連接到所述導(dǎo)體上的鎧裝夾具，所述避雷器的第二主電極設(shè)置在所述保護絕緣層的表面上并且與用于將所述導(dǎo)體固定到所述電力線的絕緣子上的金屬緊固裝置電連接，所述絕緣體包括中空部件，其中所述中空部件和所述避雷器的附加電極分別被配置為所述保護絕緣層的一部分和所述導(dǎo)體的一部分，所述中空部件和所述附加電極兩者都位于所述主電極之間，其中所述避雷器的中間電極嵌在附著在所述中空部件上的條帶內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電力線，其特征在于，所述絕緣子設(shè)置在所述避雷器上，其中所述絕緣體的中空部件和所述避雷器的附加電極具有圓形橫截面，其中所述附加電極被配置為絕緣子的棒，而所述絕緣體被配置為適合于將所述絕緣子固定在所述棒上的絕緣子帽。
全文摘要
一種用于保護電氣設(shè)施或輸電線的元件的避雷器包括由固體電介質(zhì)制成的絕緣體、機械連接到所述絕緣體上的兩個主電極以及兩個或更多個中間電極，其中所述絕緣體優(yōu)選為條狀、帶狀或圓柱體形狀。制成條狀或圓柱體形狀的中間電極設(shè)置在所述主電極之間，使得所述中間電極沿所述絕緣體的縱軸或者沿螺旋線相互偏移，并且可以在相鄰電極之間形成放電通道。此外，所述電極位于所述絕緣體內(nèi)，并且通過絕緣層與所述絕緣體的表面隔開。向所述絕緣體的表面開口的不通的或通的放電腔設(shè)置在各對相鄰電極之間。腔的尺寸被選擇為使得容易從所述腔到所述絕緣體的表面吹熄放電，從而提高放電電流熄滅的效率。在優(yōu)選的變型中，避雷器具有用于降低放電電壓的附加電極。還公開了使用所述避雷器的輸電線的結(jié)構(gòu)的不同變型。
文檔編號H02H9/06GK102349206SQ200980158050
公開日2012年2月8日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者E·S·卡拉庫茨基, G·V·波德波金 申請人:Npo流光開放式股份公司