一种复合外套避雷器双层防爆装置及其成型方法与流程

1.本发明属于电力设备避雷器技术领域，具体地说，涉及一种复合外套避雷器双层防爆装置及其成型方法。


背景技术：

2.复合外套避雷器是避雷器的一种，与瓷外套避雷器结构类似，是当前限制过电压最先进的一种保护电器，被广泛地用于发电、输电、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害，它不仅具有瓷套式金属氧化物避雷器的优点，还具有电气绝缘性能好、介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化；防爆、憎水性、密封性等优点，其结构是金属氧化物电阻片叠加形成电阻片柱，然后装配于复合外套内部，两端采用法兰结构固定。由于复合外套的天然优势，具有重量轻、结构紧凑、耐污秽能力强等特点。
3.复合外套避雷器的防爆装置通常采用在复合外套绝缘筒侧壁设有未穿透形式的防爆沟槽式防爆装置，由于复合材料性能及沟槽加工的细微差异，导致这种防爆结构存在可靠度差的缺点，有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于复合外套避雷器双层防爆装置。
5.为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种复合外套避雷器双层防爆装置，包括多块电阻片柱组成的电阻片柱组和两块电极块，还包括：绝缘筒；所述电阻片柱组竖直安装在绝缘筒内部，两块所述电极块对称安装在所述电阻片柱组的两端，防爆破绝缘涂层，设置在所述电阻片柱组与电极块的外表面上；所述绝缘筒上开设有多个穿透形防爆孔；硅橡胶外伞套，粘接在所述绝缘筒的外壁上；法兰盖，盖合在所述绝缘筒的上下两端；上接线柱、下接线柱，分别固定安装在两个法兰盖上，且与相邻的所述电极块紧密相抵。
6.为了便于避免电极片柱发生爆炸时，法兰盖在较大冲击力的作用下与绝缘筒分离，提高对该复合外套避雷器的防爆性能及其可靠性，进一步地，所述绝缘筒的上下两端均呈圆周等间距固定连接有多个支块，所述支块上转动连接有连接板，所述连接板靠近法兰盖的一侧上端固定连接有限位板，所述法兰盖的外侧对称设有两个弧形夹板，两个所述弧形夹板之间通过转轴转动连接，两个所述弧形夹板远离转轴的一端通过固定螺栓固定连接，两个所述弧形夹板夹持在相邻一端的多个连接板的外侧。
7.为了便于对限位板进行限位固定，从而更近一步地提高限位板对法兰盖的固定效果，更进一步地，所述连接板靠近限位板的一侧上端与限位板之间固定连接有加强筋。
8.为了便于使防爆破绝缘涂层与电阻片柱组的外壁相贴的更加紧密，消除防爆破绝缘涂层与电阻片柱组之间的空气间隙，在电阻片柱受到电应力冲击破损时有效地提供防爆破冲击的安全防护，进一步地，所述防爆破绝缘涂层采用氟硅橡胶涂料。
9.为了便于使防爆破绝缘涂层的扯断强度大于4mpa、撕裂强度大于15kn/m、工频耐压强度大于20kv/m、阻燃性达到v0级、附着力达到1级，保证该装置的防爆效果，更进一步地，所述防爆破绝缘涂层的厚度设置在0.3mm-1mm之间。
10.为了便于在绝缘筒内部释放高冲击压力时提供更加有效的泄压，进一步地，所述绝缘筒上开设有的防爆孔采用穿透形台阶状结构。
11.为了便于当绝缘筒受到内部电阻片柱组爆炸所产生的压力冲击时，可以均匀的对压力进行泄压，避免压力集中在某一位置，提高该避雷器的防爆可靠性，更进一步地，所述绝缘筒上开设的防爆孔根据绝缘筒的长度可以设置有5-15个，多个所述防爆孔呈螺旋状分布在绝缘筒上，其中，每两个所述防爆孔之间呈90
°
分布。
12.为了便于使其硅橡胶外伞套与绝缘筒形成稳定可靠的复合外套，再进一步地，所述硅橡胶外伞套通过模压或注射粘接在绝缘筒外壁上，所述硅橡胶外伞套与绝缘筒组成避雷器复合外套。
13.为了便于在不影响对绝缘筒内部高冲击压力进行有效泄压的同时，还可以有效抵挡高温硫化硅橡胶模压或注射成型时产生的压力，阻挡硅橡胶进入绝缘筒内部，还进一步地，所述绝缘筒上开设的防爆孔内配套有台阶状硬质绝缘垫块。
14.一种复合外套避雷器双层防爆装置的成型方法，包括以下步骤：
15.步骤一、电极片柱的制备：首先按配比称取氧化锌、氧化铋、氧化锑、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二铬、氧化钇和氧化钡加水混合后，球磨至粒径低于5μm，接着再将所得浆料经喷雾干燥制成颗粒，接着再在40-55mpa条件下，将所得的颗粒压成片状，得电阻片坯件，最后再将所得电阻片坯件升温烧结制呈成品；
16.步骤二、喷涂：采用喷涂工艺，在电极片柱组成的电阻片柱组上一次或多次的喷涂氟硅橡胶涂料，直至防爆破绝缘涂层的厚度达到规定厚度；
17.步骤三、复合外套制备：将高温硫化硅橡胶模压或注射并粘接在绝缘筒外壁上，在其外壁形成硅橡胶外伞套，便可得到复合外套成品；
18.步骤四、组装：首先将步骤二喷涂有防爆破绝缘涂层的电阻片柱组放置进步骤三得到的复合外套内，然后再将两片电极块从两侧放置进复合外套内，使其与电阻片柱组的两侧相贴，然后再将法兰盖通过限位板盖合在复合外套的两端，使其上接线柱、下接线柱分别与相邻的电极块紧密相抵，即可得到成品。
19.采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过防爆破绝缘涂层、筒壁上开设有多个防爆孔的绝缘筒、硅橡胶外伞套组成双层防爆装置，可以在电阻片柱在电应力冲击下发生击穿破损时有效消除或减缓电阻片柱的炸裂影响，复合外套在内部压力释放时完全由绝缘筒外部的硅橡胶外伞套剪切破坏进行，提高了避雷器的防爆性能及其可靠性。
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
21.在附图中：
22.图1为本发明提出的一种复合外套避雷器双层防爆装置的示意图一；
23.图2为本发明提出的一种复合外套避雷器双层防爆装置的示意图二；
24.图3为本发明提出的一种复合外套避雷器双层防爆装置的结构示意图；
25.图4为本发明提出的一种复合外套避雷器双层防爆装置中绝缘筒、防爆孔、法兰盖、上接线柱以及下接线柱的结构示意图；
26.图5为本发明提出的一种复合外套避雷器双层防爆装置图1中a部分的结构示意图；
27.图6为本发明提出的一种复合外套避雷器双层防爆装置图3中b部分的结构示意图。
28.图中：1、电阻片柱组；2、防爆破绝缘涂层；3、绝缘筒；4、硅橡胶外伞套；5、防爆孔；6、台阶状硬质绝缘垫块；7、电极块；8、法兰盖；9、上接线柱；901、下接线柱；10、支块；11、连接板；12、限位板；13、加强筋；14、弧形夹板；15、固定螺栓。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
30.实施例1：
31.参照图1-图3，一种复合外套避雷器双层防爆装置，包括多块电阻片柱组成的电阻片柱组1和两块电极块7，还包括：绝缘筒3；电阻片柱组1竖直安装在绝缘筒3内部，两块电极块7对称安装在电阻片柱组1的两端，防爆破绝缘涂层2，设置在电阻片柱组1与电极块7的外表面上；绝缘筒3上开设有多个穿透形防爆孔5；硅橡胶外伞套4，粘接在绝缘筒3的外壁上；法兰盖8，盖合在绝缘筒3的上下两端；上接线柱9、下接线柱901，分别固定安装在两个法兰盖8上，且与相邻的电极块7紧密相抵。
32.当将多块电阻片柱组装换成电阻片柱组1后，此时便可在电极片柱组1上多次的喷涂氟硅橡胶涂料，直至防爆破绝缘涂层2的厚度达到规定厚度，不仅可以控制防爆破绝缘涂层2的厚度，还可以使电阻片柱组1上的防爆破绝缘涂层2更加的均匀，有效地保证了电阻片柱组1发生爆破产生高冲击压力时的泄压均匀性，有效地提高了防爆效果，然后在将高温硫化硅橡胶模压或注射并粘接在绝缘筒3外壁上，使其外壁形成硅橡胶外伞套4，便可制成复合外套，接着便可将涂有防爆破绝缘涂层2的电极片柱组1装配于复合外套内，并将电极块7装配到电阻片柱组1的两侧，随后再在复合外套的两端装配法兰盖8，使上接线柱9、下接线柱901分别与相邻的电极块7紧密相抵，便可根据需要制作成不同电压等级的复合外套避雷器，通过防爆破绝缘涂层2、筒壁上开设有多个防爆孔5的绝缘筒3、硅橡胶外伞套4组成双层防爆装置，可以在电阻片柱在电应力冲击下发生击穿破损时有效消除或减缓电阻片柱的炸裂影响，复合外套在内部压力释放时完全由绝缘筒3外部的硅橡胶外伞套4剪切破坏进行，提高了避雷器的防爆性能及其可靠性。
33.实施例2：
34.参照图1-图3、图5-图6，一种复合外套避雷器双层防爆装置，与实施例1基本相同，更进一步的是，绝缘筒3的上下两端均呈圆周等间距固定连接有多个支块10，支块10上转动连接有连接板11，连接板11靠近法兰盖8的一侧上端固定连接有限位板12，法兰盖8的外侧对称设有两个弧形夹板14，两个弧形夹板14之间通过转轴转动连接，两个弧形夹板14远离
转轴的一端通过固定螺栓15固定连接，两个弧形夹板14夹持在相邻一端的多个连接板11的外侧；
35.参照图5、图6连接板11靠近限位板12的一侧上端与限位板12之间固定连接有加强筋13。
36.当将法兰盖8盖合在绝缘筒3的两端后，此时便可转动连接板11，使连接板11带动限位板12进行转动，从而使其限位板12与法兰盖8相贴，接着再将两个弧形夹板14通过固定螺栓15对连接板11进行紧固，使其限位板12与法兰盖8紧密相贴，从而便可对法兰盖8进行限位固定，避免当电极片柱发生爆炸时，法兰盖8在较大冲击力的作用下与绝缘筒3分离，有效地提高了对该复合外套避雷器的防爆性能及其可靠性，进一步的，通过在连接板11靠近限位板12的一侧上端与限位板12之间固定连接有加强筋13，可以对限位板12进行限位固定，从而更近一步地提高限位板12对法兰盖8的固定效果。
37.实施例3：
38.参照图3，一种复合外套避雷器双层防爆装置，与实施例2基本相同，更进一步的是，防爆破绝缘涂层2采用氟硅橡胶涂料，通过使防爆破绝缘涂层2采用氟硅橡胶涂料，由于氟硅橡胶涂料具有高强度、高模量、抗撕裂、附着力好等优点，当防爆破绝缘涂层2喷涂到电阻片柱组1上后，可使防爆破绝缘涂层2与电阻片柱组1的外壁相贴的更加紧密，以便消除防爆破绝缘涂层2与电阻片柱组1之间的空气间隙，在电阻片柱受到电应力冲击破损时可有效地提供防爆破冲击安全防护。
39.参照图3，防爆破绝缘涂层2的厚度设置在0.3mm-1mm之间，在绝缘筒3内壁喷涂防爆破绝缘涂层2时，其厚度可控制在0.3mm-1mm之间，以便使其防爆破绝缘涂层2的扯断强度大于4mpa、撕裂强度大于15kn/m、工频耐压强度大于20kv/m、阻燃性达到v0级、附着力达到1级，保证该装置的防爆效果。
40.实施例4：
41.参照图3、图4，一种复合外套避雷器双层防爆装置，与实施例3基本相同，更进一步的是，绝缘筒3上开设有的防爆孔5采用穿透形台阶状结构，其防爆孔5的外部大孔直径采用15mm-30mm，内部小孔直径采用5mm-15mm，以便在内部释放高冲击压力时提供更加有效的泄压，使其达到预期的防爆效果。
42.参照图4，绝缘筒3上开设的防爆孔5根据绝缘筒3的长度可以设置有5-15个，多个防爆孔5呈螺旋状分布在绝缘筒3上，其中，每两个防爆孔5之间呈90
°
分布，在具体的生产制造过程中，可以根据实际绝缘筒3的长度来灵活的控制防爆孔5的数量，通过使防爆孔5呈螺纹转分布，并且每两个相邻的防爆孔5之间呈90
°
分布，当绝缘筒3受到内部电阻片柱组1爆炸所产生的压力冲击时，可以均匀的对压力进行泄压，避免压力集中在某一位置，有效地提高了该避雷器的防爆可靠性。
43.参照图3，硅橡胶外伞套4通过模压或注射粘接在绝缘筒3外壁上，硅橡胶外伞套4与绝缘筒3组成避雷器复合外套，在生产时，可以将高温硫化硅橡胶流体模压或注射在绝缘筒3外壁上，使其在绝缘筒3外壁上形成硅橡胶外伞套4，从而使其硅橡胶外伞套4与绝缘筒3形成稳定可靠的复合外套。
44.参照图3，绝缘筒3上开设的防爆孔5内配套有台阶状硬质绝缘垫块6，其台阶状硬质绝缘垫块6的大小直径尺寸与防爆孔5一致，其大小孔厚度均比防爆孔5大小孔厚度小
0.5mm-1.0mm范围内，并通过压装与绝缘筒3形成一体，台阶状硬质绝缘垫块6与防爆孔5配合，在不影响对绝缘筒3内部高冲击压力进行有效泄压的同时，还可以有效抵挡高温硫化硅橡胶模压或注射成型时产生的压力，阻挡硅橡胶进入绝缘筒3内部。
45.实施例5：
46.参照图1-图3、图5-图6，一种复合外套避雷器双层防爆装置的成型方法，包括以下步骤：
47.步骤一、电极片柱的制备：
48.首先按配比称取氧化锌、氧化铋、氧化锑、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二铬、氧化钇和氧化钡加水混合后，球磨至粒径低于5μm，接着再将所得浆料经喷雾干燥制成颗粒，接着再在40-55mpa条件下，将所得的颗粒压成片状，得电阻片坯件，最后再将所得电阻片坯件升温烧结制呈成品；
49.步骤二、喷涂：
50.采用喷涂工艺，在电极片柱组成的电阻片柱组1上一次或多次的喷涂氟硅橡胶涂料，直至防爆破绝缘涂层2的厚度达到规定厚度；
51.步骤三、复合外套制备：
52.将高温硫化硅橡胶模压或注射并粘接在绝缘筒3外壁上，在其外壁形成硅橡胶外伞套4，便可得到复合外套成品；
53.步骤四、组装：
54.首先将步骤二喷涂有防爆破绝缘涂层2的电阻片柱组1放置进步骤三得到的复合外套内，然后再将两片电极块7从两侧放置进复合外套内，使其与电阻片柱组1的两侧相贴，然后再将法兰盖8通过限位板12盖合在复合外套的两端，使其上接线柱9、下接线柱901分别与相邻的电极块7紧密相抵，即可得到成品；
55.基于法兰盖8的安装，当将法兰盖8盖合在绝缘筒3的两端后，此时便可转动连接板11，使连接板11带动限位板12进行转动，从而使其限位板12与法兰盖8相贴，接着再将两个弧形夹板14通过固定螺栓15对连接板11进行紧固，使其限位板12与法兰盖8紧密相贴，从而便可对法兰盖8进行限位固定。
56.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。

技术特征：
1.一种复合外套避雷器双层防爆装置，包括多块电阻片柱组成的电阻片柱组(1)和两块电极块(7)，其特征在于，还包括：绝缘筒(3)；所述电阻片柱组(1)竖直安装在绝缘筒(3)内部，两块所述电极块(7)对称安装在所述电阻片柱组(1)的两端，防爆破绝缘涂层(2)，设置在所述电阻片柱组(1)与电极块(7)的外表面上；所述绝缘筒(3)上开设有多个穿透形防爆孔(5)；硅橡胶外伞套(4)，粘接在所述绝缘筒(3)的外壁上；法兰盖(8)，盖合在所述绝缘筒(3)的上下两端；上接线柱(9)、下接线柱(901)，分别固定安装在两个法兰盖(8)上，且与相邻的所述电极块(7)紧密相抵。2.根据权利要求1所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述绝缘筒(3)的上下两端均呈圆周等间距固定连接有多个支块(10)，所述支块(10)上转动连接有连接板(11)，所述连接板(11)靠近法兰盖(8)的一侧上端固定连接有限位板(12)，所述法兰盖(8)的外侧对称设有两个弧形夹板(14)，两个所述弧形夹板(14)之间通过转轴转动连接，两个所述弧形夹板(14)远离转轴的一端通过固定螺栓(15)固定连接，两个所述弧形夹板(14)夹持在相邻一端的多个连接板(11)的外侧。3.根据权利要求2所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述连接板(11)靠近限位板(12)的一侧上端与限位板(12)之间固定连接有加强筋(13)。4.根据权利要求1所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述防爆破绝缘涂层(2)采用氟硅橡胶涂料。5.根据权利要求4所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述防爆破绝缘涂层(2)厚度设置在0.3mm-1mm之间。6.根据权利要求1所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述绝缘筒(3)上开设有的防爆孔(5)采用穿透形台阶状结构。7.根据权利要求6所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述绝缘筒(3)上开设的防爆孔(5)根据绝缘筒(3)的长度可以设置有5-15个，多个所述防爆孔(5)呈螺旋状分布在绝缘筒(3)上，其中，每两个所述防爆孔(5)之间呈90
°
分布。8.根据权利要求7所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述硅橡胶外伞套(4)通过模压或注射粘接在绝缘筒(3)外壁上，所述硅橡胶外伞套(4)与绝缘筒(3)组成避雷器复合外套。9.根据权利要求8所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，所述绝缘筒(3)上开设的防爆孔(5)内配套有台阶状硬质绝缘垫块(6)。10.一种复合外套避雷器双层防爆装置的成型方法，包括权利要求1、3、5、9所述复合外套避雷器双层防爆装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、电极片柱的制备：首先按配比称取氧化锌、氧化铋、氧化锑、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二铬、氧化钇和氧化钡加水混合后，球磨至粒径低于5μm，接着再将所得浆料经喷雾干燥制成颗粒，接着再在40-55mpa条件下，将所得的颗粒压成片状，得电阻片坯件，最后再将所得电阻片坯件升温烧结制呈成品；步骤二、喷涂：采用喷涂工艺，在电极片柱组成的电阻片柱组(1)上一次或多次的喷涂氟硅橡胶涂料，直至防爆破绝缘涂层(2)的厚度达到规定厚度；
步骤三、复合外套制备：将高温硫化硅橡胶模压或注射并粘接在绝缘筒(3)外壁上，在其外壁形成硅橡胶外伞套(4)，便可得到复合外套成品；步骤四、组装：首先将步骤二喷涂有防爆破绝缘涂层(2)的电阻片柱组(1)放置进步骤三得到的复合外套内，然后再将两片电极块(7)从两侧放置进复合外套内，使其与电阻片柱组(1)的两侧相贴，然后再将法兰盖(8)通过限位板(12)盖合在复合外套的两端，使其上接线柱(9)、下接线柱(901)分别与相邻的电极块(7)紧密相抵，即可得到成品。

技术总结
本发明公开了一种复合外套避雷器双层防爆装置及其成型方法，涉及电力设备避雷器领域。一种复合外套避雷器双层防爆装置，包括多块电阻片柱组成的电阻片柱组和两块电极块，还包括：绝缘筒；所述电阻片柱组竖直安装在绝缘筒内部，两块所述电极块对称安装在所述电阻片柱组的两端，防爆破绝缘涂层，设置在所述电阻片柱组与电极块的外表面上；本发明通过防爆破绝缘涂层、筒壁上开设有多个防爆孔的绝缘筒、硅橡胶外伞套组成双层防爆装置，可以在电阻片柱在电应力冲击下发生击穿破损时有效消除或减缓电阻片柱的炸裂影响，复合外套在内部压力释放时完全由绝缘筒外部的硅橡胶外伞套剪切破坏进行，提高了避雷器的防爆性能及其可靠性。性。性。


技术研发人员：孙光宝 陈迪 杨海涛 吴绍君 王德华 马军 杨硕永 汤恩泽 王俊皓
受保护的技术使用者：大连法伏安电器有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/10/8