【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及避雷器，尤其是涉及一种高海拔低残压特高压用交流避雷器及其设计方法。
技术介绍
1、目前，国家电网川渝1000千伏特高压交流工程是我国西南地区首个特高压交流工程，川渝1000千伏特高压交流工程建成后，能有效承接四川省川西甘孜、阿坝地区水电等清洁电能外送，保障成渝负荷中心用电需要，进一步推动成渝地区双城经济圈建设。川渝特高压交流工程是连接四川、重庆的电源和负荷中心的电力高速路，建成后每年可输送清洁电能超过350亿度，对构建清洁低碳、安全高效的能源体系，保障区域能源安全，具有重要意义。国家电网川渝1000千伏特高压交流工程变电站站址海拔普遍较高，如甘孜站站址海拔高度3500m左右、阿坝站站址海拔高度3600m左右。高海拔地区设备外绝缘耐受能力下降，另一方面，特高压关键设备的绝缘水平要求高，制造难度、制造成本将成为工程设计和建设的制约性因素。
2、因此，降低特高压关键设备的绝缘水平(即为降低避雷器残压)、制造难度以及制造成本是亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种高海拔低残压特高压用交流避雷器及其设计方法，其优点是能够降低绝缘水平、制造难度以及制造成本。
2、本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一方面，本专利技术提供一种高海拔低残压特高压用交流避雷器，采用n柱芯体并联，其中，n为大于4的自然数，包括至少一个避雷单元；所述避雷单元包括五个元件，五个所述元件依次串联连接，五个所述元件的直
3、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器，包括一个所述避雷单元，所述内并联单元包括八柱第一芯体，八柱所述第一芯体均容置在所述旋转空腔内，八柱所述第一芯体绕着所述旋转空腔的周向间隔设置，八柱所述第一芯体并联连接；每柱所述第一芯体均包括上芯体与下芯体，所述上芯体与所述下芯体一一对应设置，所述上芯体的底端通过连接件与所述下芯体的顶端串联。
4、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器，包括两个所述避雷单元，两个所述避雷单元之间间隔预设间距，两个所述避雷单元并联连接。
5、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器，还包括一体均压环与单元连接板，两个所述避雷单元的顶端通过所述单元连接板并联连接，所述一体均压环套设于两个所述避雷单元的顶端，所述单元连接板的外周壁与所述一体均压环连接。
6、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器，还包括两个第一分裂导线与一个第二分裂导线，两个所述避雷单元的底端均设置有安装支架，两个所述避雷单元的顶端均设置有第一分裂导线，两个所述第一分裂导线背离所述避雷单元的一端均与第二分裂导线连接。
7、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器，所述内并联单元包括四柱第二芯体，四柱所述第二芯体均容置在所述旋转空腔内，四柱所述第二芯体绕着所述旋转空腔的周向间隔设置，四柱所述第二芯体并联连接；每柱所述第二芯体均包括上部体与下部体，所述上部体的底端通过固定件与所述下部体的顶端串联。
8、另一方面，本专利技术提供一种如上述所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，包括以下步骤：
9、增加芯柱的并联柱数，以降低残压；
10、采用低残压比电阻片，以降低残压比；
11、基于高海拔环境条件，对避雷器绝缘距离、干弧距离以及爬电距离进行优化，并减小均压环曲率。
12、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，所述增加芯柱的并联柱数，以降低残压，包括：采用八柱芯体并联，其中，所述八柱芯体并联包括四柱第二芯体内并联两所述避雷单元外并联或八柱第一芯体内并联。
13、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，所述采用低残压比电阻片，以降低残压比，包括：
14、在电阻片配方中，添加形成+3价离子的铝和/或镓的添加料，施主掺杂，以降低晶粒的电阻率；
15、在电阻片配方中，添加钴、锰和/或镍的过渡金属氧化物，以提高晶界势垒的高度；
16、在工艺中，减慢在(预设温度值～900)℃的降温速度，以使更多的氧从环境进入晶界；
17、在工艺中，加快在(700～500)℃时的降温速度，以减少填隙锌离子扩散到所述晶界而中和所述晶界的氧离子。
18、优选地，本专利技术提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，所述基于高海拔环境条件，对避雷器绝缘距离、干弧距离以及爬电距离进行优化，并减小均压环曲率，包括：
19、所述避雷器绝缘距离由第一预设距离增大到第二预设距离以及所述干弧距离由第一预测距离增大到第二预测距离后进行绝缘仿真分析；
20、所述绝缘外套采用交替伞形，交替伞的第一伞伸出p1与第二伞伸出p2之差p1-p2≥15mm；伞间距s与第一伞伸出p1之比s/p1≥0.85；伞间最小距离c≥70mm；爬电距离与间距之比l1/d1＜4.5，l2/d2＜4.5，l/d＜4.5，其中，l1+l2＝l，d1+d2＝d；伞倾角5°＜α＜20°，爬电系数cf＝l/a＜4.0，其中，l为绝缘子的总爬电距离，a为绝缘子的干弧距离；
21、均压环表面最大场强所述均压环表面最大场强emax与均压环环圈截面半径r成反比，所述均压环表面最大场强emax与均压环环圈截面曲率成正比，通过减小所述均压环环圈截面曲率，以使所述均压环表面最大场强emax≤11.2kv/cm，式中，r为均压环环圈半径，r为均压环环圈截面半径，u为均压环上施加的电压。
22、综上所述，本专利技术的有益技术效果为：本申请提供的高海拔低残压特高压用交流避雷器及其设计方法，其中，交流避雷器，采用n柱芯体并联，其中，n为大于4的自然数，包括至少一个避雷单元；避雷单元包括五个元件，五个元件依次串联连接，五个元件的直径由上至下依次增大，以使避雷单元呈塔形；元件包括绝缘外套与内并联单元，绝缘外套的外周壁设置呈交替伞形，绝缘外套围设呈旋转空腔，旋转空腔内设置有第一密封盖板与第二密封盖，第一密封盖板与绝缘外套的顶盖的底面接触，第一密封盖板与顶盖连接，第二密封盖板与绝缘外套的底盖的顶面接触，第二密封盖板与底盖连接；内并联单元设置于旋转空腔内，内并联单元的顶端通过连接单元与第一密封盖板电气连接，内并联单元的底端通过支撑单元与第二密封盖板电气连接；设计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：采用N柱芯体并联，其中，N为大于4的自然数，包括至少一个避雷单元；
2.根据权利要求1所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：包括一个所述避雷单元，所述内并联单元包括八柱第一芯体，八柱所述第一芯体均容置在所述旋转空腔内，八柱所述第一芯体绕着所述旋转空腔的周向间隔设置，八柱所述第一芯体并联连接；
3.根据权利要求1所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：包括两个所述避雷单元，两个所述避雷单元之间间隔预设间距，两个所述避雷单元并联连接。
4.根据权利要求3所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：还包括一体均压环与单元连接板，两个所述避雷单元的顶端通过所述单元连接板并联连接，所述一体均压环套设于两个所述避雷单元的顶端，所述单元连接板的外周壁与所述一体均压环连接。
5.根据权利要求3所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：还包括两个第一分裂导线与一个第二分裂导线，两个所述避雷单元的底端均设置有安装支架，两个所述避雷单元的顶端均设置有第一分裂导线，两个
6.根据权利要求3-5任一项所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：所述内并联单元包括四柱第二芯体，四柱所述第二芯体均容置在所述旋转空腔内，四柱所述第二芯体绕着所述旋转空腔的周向间隔设置，四柱所述第二芯体并联连接；
7.一种如权利要求2至6任一项所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，其特征在于：所述增加芯柱的并联柱数，以降低残压，包括：
9.根据权利要求7所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，其特征在于：所述采用低残压比电阻片，以降低残压比，包括：
10.根据权利要求7所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器的设计方法，其特征在于：所述基于高海拔环境条件，对避雷器绝缘距离、干弧距离以及爬电距离进行优化，并减小均压环曲率，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：采用n柱芯体并联，其中，n为大于4的自然数，包括至少一个避雷单元；
2.根据权利要求1所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：包括一个所述避雷单元，所述内并联单元包括八柱第一芯体，八柱所述第一芯体均容置在所述旋转空腔内，八柱所述第一芯体绕着所述旋转空腔的周向间隔设置，八柱所述第一芯体并联连接；
3.根据权利要求1所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：包括两个所述避雷单元，两个所述避雷单元之间间隔预设间距，两个所述避雷单元并联连接。
4.根据权利要求3所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：还包括一体均压环与单元连接板，两个所述避雷单元的顶端通过所述单元连接板并联连接，所述一体均压环套设于两个所述避雷单元的顶端，所述单元连接板的外周壁与所述一体均压环连接。
5.根据权利要求3所述的高海拔低残压特高压用交流避雷器，其特征在于：还包括两个第一分裂导线与一个第二分裂导线，两个所述避雷单元的底端均设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺子鸣，赵霞，郄鑫，张搏宇，滕文涛，郭子炘，吕雪斌，雷挺，艾三，徐学亭，史峰，唐刚，楚刚，朱丽娟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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