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避雷器及过电压保护器简介
避雷器
补偿柜
TBB补偿柜
TBB柜
GCK补偿柜
低压柜
避雷器的作用
定义:能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量,保护电工设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置。
避雷器通常接于带电导线与地之间,与被保护设备并联。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;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
最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,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。
避雷器的结构
避雷器有管式和阀式两大类。阀式避雷器分为碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器(又称氧化锌避雷器)。管式避雷器主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。碳化硅避雷器广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘。氧化锌避雷器由于保护性能优于碳化硅避雷器,正在逐步取代后者,广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘,尤其适用于中性点有效接地的 110千伏及以上电网。
阀型避雷器是由空气间隙和一个非线性电阻串联并装在密封的瓷瓶中构成的。在正常电压下,非线性电阻阻值很大,而在过电压时,其阻值又很小,避雷器正是利用非线性电阻这一特性而防雷的:在雷电波侵入时,由于电压很高(即发生过电压),间隙被击穿,而非线性电阻阻值很小,雷电流便迅速进入大地,从而防止雷电波的侵入。当过电压消失之后,非线性电阻阻值很大,间隙又恢复为断路状态。随时准备阻。止雷电波的入侵。
阀型避雷器的安装
(1)新装避雷器,首先应检查其电压等级是否与被保护设备相符。
(2)新装和复装(无雷期退出运行)前,必须进行工频交流耐压试验和直流泄漏试验及绝缘电阻的测定,达不到标准要求的,不能使用。
(3)安装前,应检查避雷器是否完好。其瓷件应无裂纹、无破损;密封应完好,各节的连接应紧密进口泵;金属接触的表面应清除氧化层、污垢及异物,保护清洁。
(4)安装时的相间距离应符合规定:3kV时46cm;6kV时69cm;10kV时80cm。水平距离均应在40cm以上。
(5)避雷器应对支持物保持垂直,固定要牢靠,引线连接要可靠。
(6)避雷器的上、下引线要尽可能短而直,不允许中间有接头。其截面不应小于规定值,铝线不小于25mm2,铜线不小于16mm2。
(7)避雷器的安装位置与被保护设备的距离,应越近越好,对3~10kV电气设备的距离不应大于15m
金属氧化物避雷器氧化锌ZnO避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器,它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相
当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压控制在安全范围内,从而保护了电器设备的安全
其基本工作元件是密封在瓷套内的氧化锌阀片。氧化锌阀片是以ZnO为基体,添加少量的其它元素等制成的非线性电阻体,具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性,在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流,动作后无续流。因此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙,从而使结构简化,并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器,已在逐步取代碳化硅避雷器,广泛用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘,尤其适合于中性点有效接地
(见电力系统中性点接地方式)的110千伏及以上电网。
氧化锌避雷器按结构可划分为两大类;
瓷外套;瓷外套氧化锌避雷器按耐污秽性能分为四个等级,Ⅰ级为普通型、Ⅱ级为用于中等污秽地区(爬电比距20mm/KV)、Ⅲ级为用于重污秽
地区(爬电比距25mm/kV)、Ⅳ级为用于特重污秽地区(爬电比距31mm/kV)。复合外套;复合外套氧化锌避雷器是用复合硅橡胶材料做外套,并选用高性能的氧化锌电阻片,内部采用特殊结构,用先进工艺方法装配而成,具有硅橡胶材料和氧化锌电阻片的双重优点。该系列产品除具有瓷外套氧化锌避雷器的一切优点外,另具有绝缘性能