技术摘要：
本专利提供了一种防雷击断线与人身触电绝缘子。该绝缘子中环氧树脂绝缘支撑件位于绝缘段和防雷段内部；板状电极位于绝缘段远离防雷段的一侧；在防雷段处，绝缘支撑件上套置有氧化锌电阻片；球状电极引出部的一端与球状电极电连接，另一端与氧化锌电阻片电连接；球状电  全部
背景技术：
随着经济社会的发展，对供电安全性与可靠性提出了更高的要求，防人身触电问 题越来越受到广泛的重视。目前，我国安全用电技术仍存在不足，易发生因人身触电引发的 电网安全事故。据不完全统计，我国每年因触电导致的死亡人数高达8000余人，超过全球每 年矿难死亡人数，人身触电酿成家庭惨剧，造成严重的经济损失和不良社会影响。 目前，10kV配网通过广泛采用绝缘导线来提高线路绝缘性能。相对于传统架空裸 导线，绝缘导线可以增加线路绝缘水平。然而，绝缘导线遭受雷击后更易造成雷击断线事 故，由于10kV配网中性点不接地，导线单相断线坠地后可带电运行2小时，行人接触或靠近 带电导线，会引发触电伤亡。 根据DL/T  815、IEC  6009-8等标准，国际上普遍采用65kA通流能力配网避雷器进 行雷击断线与人身触电防护。由于雷电流幅值大，瞬时功率高达数百兆瓦，现有配电网避雷 器通流能力不足，难以承受雷电能量，导致配网避雷器雷击故障、雷击断线、人身触电等事 故频发。 基于此，亟需研发防雷击断线装备，提高电网供电安全性与可靠性。
技术实现要素：
本发明提供了一种防雷击断线与人身触电绝缘子，解决了相关技术问题中绝缘导 线雷击断线与人身触电伤亡难题。 本发明提供的防雷击断线与人身触电绝缘子包括由上到下顺次设置的绝缘段和 防雷段；所述绝缘子还包括环氧树脂绝缘支撑件、板状电极、球状电极、球状电极引出部、氧 化锌电阻片以及硅橡胶伞套； 所述环氧树脂绝缘支撑件位于所述绝缘段和所述防雷段内部，并使得所述绝缘段 和所述防雷段固定为一体；所述板状电极位于所述绝缘段远离所述防雷段的一侧；在所述 防雷段处，所述环氧树脂绝缘支撑件上套置有所述氧化锌电阻片；所述球状电极引出部的 一端与所述球状电极电连接，另一端与所述氧化锌电阻片电连接；所述球状电极与所述板 状电极间隔设置；所述硅橡胶伞套套置于所述绝缘段的所述环氧树脂绝缘支撑件的外表面 以及所述防雷段的所述氧化锌电阻片的外表面；所述硅橡胶伞套上设置有多个伞裙； 以所述环氧树脂绝缘支撑件对称轴所在直线为标准直线，所述球状电极到所述标 准直线的距离为第一距离d1，所述板状电极远离所述标准直线的边缘到所述标准直线的距 离为第二距离d2，所述伞裙远离所述标准直线的边缘到所述标准直线的距离为第三距离 d3，d1＞d2＞d3。 进一步地，所述绝缘子中所述防雷段远离所述绝缘段的端部通过螺孔安装于杆塔 横担，所述绝缘段远离所述防雷段的端部设置有线槽，所述线槽用于放置绝缘导线。 4 CN 111554460 A 说　明　书 2/8 页 进一步地，所述球状电极直径的取值范围5-7cm。 进一步地，所述板状电极上任一点到所述球状电极的距离为第四距离；当所述第 四距离取到最小值时，所述第四距离对应的点为标准点； 以所述环氧树脂绝缘支撑件对称轴垂直的平面为第一平面，所述板状电极上的标 准点与所述球状电极的连线与所述第一平面的夹角的取值范围30-45°； 所述球状电极与所述板状电极间隙的尺寸的取值范围为40-60cm。 进一步地，所述硅橡胶伞套上设置有多个伞裙；所述多个伞裙划分为两类，分别为 第一类伞裙和第二类伞裙； 沿所述环氧树脂绝缘支撑件对称轴延伸方向，所述第一类伞裙和所述第二类伞裙 间隔设置，其中所述第一类伞裙的伞径大于所述第二类伞裙的伞径。 进一步地，所述绝缘子中所述绝缘段的爬电距离与所述防雷段的爬电距离均大于 等于350mm。 进一步地，所述绝缘子中氧化锌电阻片的选取方法包括以下步骤： 计算所述绝缘子中所述氧化锌电阻片需要具备的雷电能量耐受能力与通流能力； 根据所述氧化锌电阻片需要具备的能量耐受能力与通流能力，选取所述氧化锌电 阻片。 进一步地，所述计算所述绝缘子中所述氧化锌电阻片需要具备的雷电能量耐受能 力与通流能力，包括以下步骤： 获得目标区域的雷电活动分布特性以及预期的防雷击效果参数，并基于目标区域 的雷电活动分布特性以及预期的防雷击效果参数，确定目标线路的耐雷水平Ix； 建立电磁暂态仿真模型，计算在雷电流幅值为Ix时配网线路的雷电流与过电压； 根据所述配网线路的雷电流与过电压，计算所述绝缘子中所述氧化锌电阻片雷电 能量耐受能力与通流能力。 进一步地，雷电活动分布特性包括目标线路的雷电流幅值概率分布； 预期的防雷击效果参数包括指定输电线路的目标雷击跳闸率； 所述基于目标区域的雷电活动分布特性以及预期的防雷击效果参数，确定目标线 路的耐雷水平Ix，包括： 基于所述目标线路的雷电流幅值概率分布以及所述指定输电线路的目标雷击跳 闸率，确定目标线路的耐雷水平Ix。 进一步地，所述根据所述配网线路的雷电流与过电压，计算所述绝缘子中所述氧 化锌电阻片雷电能量耐受能力与通流能力，包括： 所述绝缘子中所述氧化锌电阻片雷电能量耐受能力E0依据下式进行计算： 所述绝缘子中所述氧化锌电阻片通流能力i0(t)依据下式进行计算： 5 CN 111554460 A 说　明　书 3/8 页 其中，t表示时间；T表示雷电作用时间；E0表示所述绝缘子中所述氧化锌电阻片吸 收的能量，即雷电能量耐受能力；i(t)表示幅值为Ix的雷电流击中导线后，所述绝缘子两端 的雷电流波形，由电磁暂态仿真获得；i0(t)表示波形为4/10μs的雷电电流波形，i0(t)的幅 值即为所述氧化锌电阻片的通流能力；a，b，c表示常数；eai(t) b与 分别代表所述绝 缘子中流过雷电流与冲击大电流时所述氧化锌电阻片两端的残压。 本发明提出的防雷击断线与人身触电绝缘子，通过设置所述环氧树脂绝缘支撑件 位于所述绝缘段和所述防雷段内部，并使得所述绝缘段和所述防雷段固定为一体；所述板 状电极位于所述绝缘段远离所述防雷段的一侧；在所述防雷段处，所述环氧树脂绝缘支撑 件上套置有所述氧化锌电阻片；所述球状电极引出部的一端与所述球状电极电连接，另一 端与所述氧化锌电阻片电连接；所述球状电极与所述板状电极间隔设置；所述硅橡胶伞套 套置于所述绝缘段的所述环氧树脂绝缘支撑件的外表面以及所述防雷段的所述氧化锌电 阻片的外表面；所述硅橡胶伞套上设置有多个伞裙；以所述环氧树脂绝缘支撑件对称轴所 在直线为标准直线，所述球状电极到所述标准直线的距离为第一距离d1，所述板状电极远 离所述标准直线的边缘到所述标准直线的距离为第二距离d2，所述伞裙远离所述标准直线 的边缘到所述标准直线的距离为第三距离d3，d1＞d2＞d3。当雷电作用时，电极间隙击穿， 雷电流沿电极间隙以及氧化锌电阻流经杆塔横担并最终进入大地。雷击过后氧化锌电阻片 恢复高阻态，限制工频续流电压幅值，最终熄灭工频续流电弧，可以达到防止雷击断线与人 身触电事故发生。 附图说明 图1为本发明实施例提供的一种绝缘导线雷击击穿点位置处温度随时间变化曲 线； 图2为本发明实施例提供的一种防雷击断线与人身触电绝缘子的结构示意图； 图3为模拟污秽、覆冰、降雨等条件，对图2中提供的绝缘子中球状电极的直径对冲 击放电特性的影响进行实验研究的实验装置图； 图4为本发明实施例提供的一种防雷击断线与人身触电绝缘子中氧化锌电阻片能 量耐受能力与通流能力计算方法的流程图。