用于将架空线固定在塔杆上的装置和用于安装线路避雷器的方法

摘要

本发明涉及一种用于将架空线(2)固定在塔杆上的装置(1)，该装置(1)包括借助绝缘子(5)固定在塔杆上的架空线(2)和具有外部串联火花间隙(10)的线路避雷器(7)。为了在架空线(2)处于高压时安装线路避雷器(7)，设置固定装置(6)，线路避雷器(7)借助固定装置(6)这样铰接在接地点(3)处，使得线路避雷器(7)能够在安全的安装位置与工作位置之间翻转并且能够在安装位置中锁定，其中火花间隙(10)在所述安装位置中比在所述工作位置中更大。

说明书

线路避雷器与架空线的线路绝缘子平行地连接在电力传输网络、尤其是 电压超过1kV的高压电网中。它们包含处于瓷壳体或塑料壳体中的由非线性 金属氧化物电阻器制成的引流或者说放电元件。线路避雷器优选地被用于那 种由于地线保护故障或不足和/或塔杆接地冲击电阻高(例如在强的岩石地基 的情况下)常常导致反向闪络的地方。为了在后期提高已有输电或配电线路 的供电可靠性，在所有塔杆上或者仅在若干塔杆上安装线路避雷器通常是用 于改善地线保护或者塔杆接地行为的、成本低廉的供选择方案。线路避雷器 不仅在无火花间隙技术中使用，而且与外部串联火花间隙结合使用，在正常 运行中所述外部串联火花间隙相对于开关过电压或者在线路超载后隔离所 述避雷器。接下来仅考虑具有外部串联火花间隙的线路避雷器。

具有外部串联火花间隙的线路避雷器(英文：externallygappedline arrester或者EGLA)具有串联连接至放电元件的火花间隙。该线路避雷器的 一端在架空线塔杆的接地点处接地，另一端处有火花电极，该火花电极与在 线路绝缘子的高压侧端部的消弧角形成火花间隙。作为火花角的替代，架空 线本身也可以充当火花间隙的高压侧端部。如果例如由于雷击至架空线中而 发生过电压，则该火花间隙由于电弧而短路并且将过电压以控制的方式穿过 线路避雷器向地面引出。在过电压减弱后，火花间隙被消灭，并将线路避雷 器与高压隔离。外部串联火花间隙线路避雷器在IEC60099-8中标准化。在 US2012/0087055A1中示出了这样的具有外部串联火花间隙的线路避雷器。

通常对现有高压电网中的具有外部串联火花间隙的线路避雷器加以改 装。因为具有火花电极的线路避雷器可以是几米长，所以存在当处理时火花 电极来到架空线附近并因此触发闪络的危险，由此安装人员被暴露于电击的 危险。因此，迄今为止有必要切断相应的电网区段，以避免因高压而给安装 人员造成危害。

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于将架空线固定在塔杆上的 装置，借助该装置，即使在架空线处于高压的情况下也可以安装具有外部串 联火花间隙的线路避雷器。本发明要解决的技术问题还在于，提供一种用于 安装具有外部串联火花间隙的线路避雷器的方法，该方法可以在架空线处于 高压的情况下实施。

所述技术问题通过具有权利要求1所述特征的装置或者通过根据权利要 求6所述的方法解决。

根据本发明，用于将架空线固定在塔杆上的装置具有布置在塔杆上的接 地点与用于架空线的保持装置之间的绝缘子和在所述接地点处借助固定装 置固定的线路避雷器。该线路避雷器具有火花电极，该火花电极与架空线或 者与和架空线相连的高压电极具有间距。火花电极与架空线或高压电极之间 的间距定义出火花间隙，在该火花间隙中在适合的间距下，处于架空线上的 过电压引起电弧，该电弧在接地点与架空线之间通过线路避雷器产生导电连 接，从而该过电压可以流向地面。线路避雷器和火花间隙相互串联地并且与 绝缘子并联地连接。该线路避雷器因此是具有外部串联火花间隙的线路避雷 器。所述线路避雷器这样借助固定装置铰接在接地点上，使得线路避雷器能 够在安全的安装位置与工作位置之间翻转并且能够锁定在安装位置中。在此 火花间隙在安装位置比在工作位置更大。因此，通过将线路避雷器锁定在安 装位置中确保了，与线路避雷器在该装置正常运行中所处的工作位置相比， 火花电极在安装期间与该装置的引导高压的部件的间距更大。因此，即使对 于引导高压的架空线也能够安装线路避雷器。

在一种有利的实施方式中，绝缘子纵轴线与线路避雷器纵轴线之间的角 度α在安装位置中大于70°，并且在工作位置中小于60°。由线路避雷器和绝 缘子形成的平面在此可以位于由绝缘子和架空线形成的平面内或者以角度β 相对其定向。在最后这种情况下绝缘子形成这两个平面的相交线。另外角度 β在安装位置中可不同于在工作位置中。优选地，在安装位置中该角度为90°。 在安装位置中更大的角度α确保了火花间隙在安装期间足够大，因此尽管架 空线上存在高压，却不会引起电弧。

在本发明的另一有利设计中，固定装置具有用于固定在接地点处的固定 板和用于固定线路避雷器的安装板。固定板和安装板通过转动关节或者说铰 链接合相互连接。

进一步优选地，转动关节能够在第一角度位置和第二角度位置之间旋 转，其中线路避雷器在第一角度位置中布置在安装位置中，而在第二角度位 置中布置在工作位置中。

这样的转动关节允许以简单的方式使线路避雷器从安装位置旋转或翻 转到工作位置。

还优选的是，转动关节具有仅允许处于第一和第二角度位置之间的旋转 角度的旋转角度限制器。由此可以防止无意地调节形成比在工作位置中更小 的角度，由此可能触发电弧。

对于根据本发明的用于将具有外部串联火花间隙的线路避雷器安装在 架空线塔杆的接地点处的方法的出发点是，架空线固定在塔杆上的绝缘子上 并且被投入运行。具有外部串联火花间隙的线路避雷器应该加以改装。首先， 将线路避雷器固定在固定装置上。这可以已然在工厂中在制造线路避雷器后 进行或者在安装地点处例如在车辆上或者在塔杆底部才进行。随后，将固定 装置锁定在安全的安装位置。此后，将带有固定装置的线路避雷器朝接地点 提升。这例如可以借助牵引索、接地的起重车或者由直升机实现。这时将固 定装置置于接地点处并且在此处固定。在此期间，线路避雷器通过锁定的固 定装置被保持在安全的安装位置中，因此安装人员不会发生危险。这时松开 固定装置在安装位置中的锁定并且将线路避雷器绕旋转轴翻转至工作位置。 旋转轴在此优选水平定向。可选地，这时固定装置还可以锁定在线路避雷器 的工作位置中。这样的方法允许在架空线上存在高压的情况下以特别简单和 安全的方式安装线路避雷器。

接下来参照附图更详细地阐述本发明。在此：

图1示出了在安装位置中的根据本发明的装置，

图2示出了图1的详细视图，

图3示出了在工作位置中的根据本发明的装置，

图4示出了图3的详细视图，

图5示出了在安装位置中的固定装置，

图6示出了在工作位置中的固定装置。

彼此对应的部件在所有附图中均设有相同的附图标记。

图1和2示出了在安装位置中的根据本发明的装置1。具有接地点3的 悬臂11固定在这里未示出的用于架空线2的塔杆上。这里由两个平行的绝 缘子串构成的绝缘子5悬挂在悬臂11上。在绝缘子5的相对置的端部上布 置有保持装置4，架空线2被保持在保持装置4中。同样在绝缘子5的下端 处布置有两个与架空线2导电连接的高压电极9。在接地点3处固定有固定 装置6，在固定装置6上又固定有线路避雷器7。线路避雷器7在这里由通 过绝缘子5和架空线2撑开的平面定向。但是也可以垂直于该平面地定向。

线路避雷器7具有圆柱形绝缘壳体，在其内部有放电元件。在该壳体的 端部处分别布置端部配件17。端部配件17之一通过安装螺栓32固定在固定 装置6上，在另一端布置有火花电极8。火花电极8与架空线2、或者如在 此与高压电极9形成火花间隙10。在该情况下线路避雷器7处于安装位置中。 火花间隙10，也就是火花电极8与装置1的通有高压的部件(在该情况下即 高压电极9)之间的最小距离，在这里具有这样的尺寸，该尺寸使得在架空线 2正常工作时出现的电压不足以越过火花间隙10形成电弧。因此，该安装位 置是安全的，从而线路避雷器7的安装可以在架空线2处于高压的情况下进 行，而安装人员不会遇到与通有高压的部件形成接触的危险。线路避雷器7 为了安装在悬臂11上而借助螺栓32固定在固定装置6上并且在线路避雷器 纵轴线15与绝缘子纵轴线16之间以这里为90°的角度α通过锁定销25被锁 定。在固定装置6安装在悬臂11的接地点3处的过程中，线路避雷器7保 留在该位置中。

在安装位置中不允许低于特定的角度α。该角度基本上取决于线路避雷 器7和绝缘子5的长度比例和取决于处于架空线2上的高压。实践证明，70° 至120°的角度α是有利的。然而在角度α大于90°时要注意，使用尽可能地 布置在架空线2上方的其它架空线来形成可导致火花击穿的火花间隙。因此， 约90°的角度α被证明是特别有利的。

图3和4示出了处于工作位置中的根据本发明的装置1。在此，线路避 雷器7相对于安装位置绕着水平旋转轴12向下朝架空线2的方向翻转。这 里，角度α为约50°。现在，这样设计火花间隙10的尺寸，使得在架空线2 中出现过电压时，在高压电极9与火花电极8之间出现火花击穿，由此使得 二者之间的空气离子化并且由此导电。这时，所述过电压通过线路避雷器7 向接地点3引出。在过电压减弱后，电弧消灭，并且线路避雷器7再次与架 空线2隔离。

图5示出了固定装置6在安装位置中的实施例，图6示出了固定装置6 在工作位置中的实施例。固定装置6具有用于借助螺栓31固定在接地点3 处的固定板20。另外，固定装置6具有用于借助螺栓32固定线路避雷器的 安装板21。固定板20和安装板21通过转动关节22彼此相连，因此它们能 够绕着平行于二者延伸的水平旋转轴12相对彼此地旋转。转动关节22在此 具有两个平行延伸的并且与固定板20相连的第一边脚26，以及两个同样平 行延伸的并且与安装板21相连的第二边脚27。在此，边脚26、27垂直于固 定板20或安装板21地伸出。边脚26、27在它们的中心分别具有轴孔34， 其中边脚26、27这样布置，使得它们的轴孔位于沿着旋转轴12的方向上。 轴螺栓24通过轴孔34插入穿过全部四个边脚26、27，该轴螺栓24构成旋 转轴12。该轴螺栓24还用安全销30固定。

在与旋转轴12间隔一定距离处，边脚27分别具有附图中不可见的锁定 孔33，锁定销25能插入穿过锁定孔33。边脚26分别具有两个这样的锁定 孔33，所述两个锁定孔33与旋转轴12的间距相同。

锁定销25可以这样导引穿过边脚27中的这些锁定孔33并且分别导引 穿过每个边脚26中的一个锁定孔33，因此转动关节22能够在两个位置上锁 定。锁定销25随后借助安全销30固定。图5中示出的位置在此对应于安装 位置，图6中示出的位置对应于工作位置。

另外，转动关节可以具有旋转角度限制部23。在所示出的实施方式中， 旋转角度限制部23通过两个开设在边脚26中的圆弧状纵向孔29和两个安 装在边脚27上并且插入穿过纵向孔29的固定螺栓35来实现。

为了安装线路避雷器7，首先将其以端部配件17借助螺栓32安装在固 定装置6的安装板21上。这可以在线路避雷器7的制造厂中或者在安装地 点例如塔杆底部就已经实现(线路避雷器7应当被安装在塔杆上)。这时将固 定装置6移至安装位置中并且在这里借助锁定销25固定。将螺栓35拧紧， 以使边脚26和27成对地相互压靠。当之后在塔杆上固定线路避雷器7时， 由此承接由线路避雷器7作用的扭矩，因此锁定销25可轻易地再次移除。 另外，线路避雷器7的位置由此被双重锁定。这时将安装在固定装置6上的 线路避雷器7提升至接地点3。这可以借助接地的提升装置、滑轮组或者直 升飞机来进行。优选已然这样进行所述提升，使得线路避雷器纵轴线15水 平地定向。这时在接地点3处借助螺栓31由装配工固定所述固定板20。在 此期间，线路避雷器7带有火花电极8的自由端部可由另一装配工或通过缆 索保持。如果线路避雷器7被固定在接地点3处，则可将轴螺栓24抽出。 由于线路避雷器7的重量，其向下朝着架空线2翻转至工作位置中。必要时， 为此必须事先松开螺栓35。所述翻转至工作位置的过程是在没有装配工进一 步干预的情况下实现的，因此他们不会有危险。旋转角度限制部23确保了 线路避雷器7在到达工作位置时不会进一步向下翻转。这时锁定销25可以 再次被插入锁定孔33中，由此这时将线路避雷器7锁定在工作位置中。