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氧化锌避雷器是一种具有出色保护性能的设备,它依赖氧化锌的独特非线性伏安特性。在正常工作电压下,避雷器中的电流极其微小(微安或毫安级别),确保了电力系统的稳定运行。其关键创新在于没有传统的放电间隙,而是利用氧化锌的非线性性质,当过电压出现时,电阻会快速下降,有效地释放过电压能量,实现有效的保护作用。
对于氧化锌避雷器的检测,现代化的测试仪器如采用微电脑技术,能够测量避雷器在工频电压下的各种参数,包括全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流和有功功率等,为维护和评估其性能提供了科学依据。
氧化锌避雷器的发展历程可以追溯到上世纪七十年代,它主要由氧化锌压敏电阻构成。压敏电阻在正常电压下呈现高阻状态,相当于绝缘状态,但在遇到超过其压敏电压的冲击时,会迅速变成低阻状态,类似于短路。值得注意的是,压敏电阻在击穿后可以自我恢复,当过电压后,它会恢复到高阻绝缘状态。
在电力系统中安装氧化锌避雷器,当雷电引发的高电压冲击到来时,压敏电阻会承受并导通雷电流,从而将电源线上的电压控制在范围,有效地保护了电气设备免受雷击损害。氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的非线性伏安特性,使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或毫安级);当过电压作用时,电阻急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙,利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。
氧化锌避雷器的密封性能良好避雷器元件采用老化性能好、气密性好的优质复合外套,采用控制密封圈压缩量和增涂密封胶等措施,陶瓷外套作为密封材料,确保密封可靠,使避雷器的性能稳定。四、氧化锌避雷器的机械性能主要考虑以下三方面因素:⑴承受的地震力;⑵作用于避雷器上的大风压力⑶避雷器的顶端承受导线的大允许拉力。五、氧化锌避雷器的良好的解污秽性能无间隙氧化锌避雷器具有较高的耐污秽性能。目前标准规定的爬电比距等级为:⑴II级中等污秽地区:爬电比距20mm/kv⑵III级重污秽地区:爬电比距25mm/kv⑶IV级特重污秽地区:爬电比距31mm/kv六、氧化锌避雷器的高运行可靠性长期运行的可靠性取决于产品的质量,及对产品的选型是否合理。影响它的产品质量主要有以下三方面:A湖南郴州避雷器整体结构的合理性;B氧化锌阀片的伏安特性及耐老化特性C避雷器的密封性能。七、工频耐受能力由于电力系统中如单相接地、长线电容效应以及甩负荷等各种原因,会引起工频电压的升高或产生幅值较高的暂态过电压,湖南郴州避雷器具有在一定时间内承受一定工频电压升高能力。使用1. 应安装在靠近配电变压器侧金属氧化物避雷器(MOA)在正常工作时与配变并联,上端接线路,下端接地。当线路出现过电压时,此时的配变将承受过电压通过避雷器、引线和接地装置时产生的三部分压降,称作残压。在这三部分过电压中,避雷器上的残压与其自身性能有关,其残压值是一定的。接地装置上的残压可以通过使接地引下线接至配变外壳,然后再和接地装置相连的方式加以。对与如何减小引线上的残压就成为保护配变的关键所在。引线的阻抗与通过的电流频率有关,频率越高,导线的电感越强,阻抗越大。从U=IR可知,要减小引线上的残压,就得缩小引线阻抗,而减小引线阻抗的可行方法是缩短MOA距配变的距离,以减小引线阻抗,降低引线压降,所以避雷器应安装在距离配电变压器近点更合适。.配变低压侧也应安装如果配变低压侧没有安装MOA,当高压侧避雷器向大地泄放雷电流时,在接地装置上就产生压降,该压降通过配变外壳同时作用在低压侧绕组的中性点处。因此低压侧绕组中流过的雷电流将使高压侧绕组按变比感应出很高的电势(可达1000kV),该电势将与高压侧绕组的雷电压叠加,造成高压侧绕组中性点电位升高,击穿中性点附近的绝缘。如果低压侧安装了MOA,当高压侧MOA放电使接地装置的电位升高到一定值时,低压侧MOA开始放电,使低压侧绕组出线端与其中性点及外壳的电位差减小,这样就能或减小“反变换”电势的影响。3.MOA接地线应接至配变外壳MOA的接地线应直接与配电变压器外壳连接,然后外壳再与大地连接。那种将避雷器的接地线直接与大地连接,然后再从接地桩子上另引一根接地线至变压器外壳的作法是错误的。另外,避雷器的接地线要尽可能缩短,以降低残压。
当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘;当电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电。原始的避雷器是羊角形间隙,出现于19世纪末期,用于架空输电线路,防止雷击损坏设备绝缘而造成停电,故称“避雷器”。20世纪20年代,出现了铝避雷器,湖南郴州氧化膜避雷器和丸式避雷器。30年代出现了管式避雷器。50年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金属氧化物避雷器。现代高压避雷器,不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压,也用于限制因系统操作产生的过电压。避雷器有管式和阀式两大类。阀式避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器(又称氧化锌避雷器)。阀式避雷器主要由封闭在瓷套中、相互串联的火花间隔及非线性电阻构成,火花间隙能在遇到过电压时被击穿放电,在正常运行的工频电压下起将电源与非线性电阻相互隔断的作用。非线性电阻在过电压时能吸收过电压能量以限制放电电压下的残压,和起着限制工频续流的作用。非线性电阻在正常工作状态下对工频电流的电阻非常大,因而使工频电流被隔断;当遇到雷电时,在过电压作用下电阻值非常小,使雷电流得以畅通流地。雷电流过后,其电阻值又自动恢复到原来的较大值。将跟随而来的工频续流限制在较小范围之内,对被保护设备起到防雷保护作用,也是使电网恢复正常。[1]管式避雷其结构原理见图。内间隙(又称灭弧间隙)置于产气材料制成的灭弧管内,外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电,内间隙电弧高温使产气材料产生气体,管内气压迅速增加,高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力,可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大,动作时产生截波,保护性能较差。主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。碳化硅避雷其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片(电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套)。湖南郴州阀式避雷器阀式避雷器火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离,在过电压时放电和切断电源供给的续流。碳化硅湖南郴州避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成,放电分散性小,伏秒特性平坦,灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体,与结合剂混合后,经压形、烧结而成的非线性电阻体,呈圆饼状。