避雷器種類與參數(shù)講義

1、避雷器種類與參數(shù)講義1、避雷器的工作原理工作原理： 避雷器實(shí)質(zhì)上是一種過(guò)電壓限制器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近。 避雷器保護(hù)作用原理如圖所示。避雷器的擊穿電壓要比被保護(hù)設(shè)備的低。當(dāng)過(guò)電壓波沿線路入侵并超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器首先放電把入侵波導(dǎo)入大地，限制了作用于設(shè)備上的過(guò)電壓數(shù)值，從而保護(hù)了設(shè)備絕緣免遭擊穿破壞。當(dāng)入侵波消失后，避雷器應(yīng)能自行恢復(fù)絕緣能力，以免造成工頻接地短路事故。避雷器避雷器被保護(hù)設(shè)備被保護(hù)設(shè)備過(guò)電壓波一、避雷器重要參數(shù)（1）絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力：電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系，即恢復(fù)到原來(lái)絕緣強(qiáng)度的快慢。（2）伏秒特性：指電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 伏秒特性曲線是指在沖擊電壓波

2、形一定的前提下，絕緣的沖擊放電電壓與相應(yīng)的放電時(shí)間的關(guān)系曲線。（1）避雷器的伏秒特性的上限不得高于電氣設(shè)備的伏秒特性的下限。避雷器的伏秒特性避雷器的伏秒特性電氣設(shè)備的最高工頻電壓電氣設(shè)備的最高工頻電壓電氣設(shè)備的伏秒特性電氣設(shè)備的伏秒特性2、避雷器的基本要求3 3、電力避雷器按放電類型分類：、電力避雷器按放電類型分類： 輔助間隙的作用：為防止主間隙被外物短接而造成接地短路事故。主間隙采用角形， 使工頻續(xù)流電弧在自身電動(dòng)力和熱氣流的作用下，易于上升被拉長(zhǎng)而自行熄滅。(1)保護(hù)間隙主間隙主間隙輔助輔助間隙間隙由主間隙和輔助間隙構(gòu)成。保護(hù)間隙，管式避雷器、閥型避雷器，氧化鋅避雷器。等效電路主間隙主間隙

3、輔助間隙輔助間隙1 1圓鋼；圓鋼；2 2主間隙；主間隙；3 3輔助間隙；輔助間隙；4 4被保護(hù)物；被保護(hù)物；5 5保護(hù)間隙保護(hù)間隙 在正常情況下，保護(hù)間隙對(duì)地是絕緣的，并且絕緣強(qiáng)度低于所保護(hù)線路的絕緣水平，因此，當(dāng)線路遭到雷擊時(shí)，保護(hù)間隙首先因過(guò)電壓而被擊穿，將大量雷電流泄入大地，使過(guò)電壓大幅度下降，從而起到保護(hù)線路和電氣設(shè)備的作用。保護(hù)間隙的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。缺點(diǎn)：1、伏秒特性曲線比較陡，與被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合不理想； 2、同時(shí)放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生截波，對(duì)有線圈的設(shè)備造成危害。 3、弧滅能力差。 因此保護(hù)間隙主要用于10kV以下的配電線路中。（2）管型避雷器 管型避雷器實(shí)際是一種具有較高熄弧能

4、力的保護(hù)間隙，它由兩個(gè)串聯(lián)間隙組成，一個(gè)間隙在大氣中，稱為外間隙，其工作就是隔離工作電壓，避免產(chǎn)氣管被流經(jīng)管子的工頻泄露電流所燒壞；另一個(gè)裝設(shè)在氣管內(nèi)，稱為內(nèi)間隙或者滅弧間隙，原理結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖 ：管式避雷器的缺點(diǎn)： （1）一般變壓器和其他設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能很好配合； （2）管型避雷器動(dòng)作后工作母線直接接地形成截波，對(duì)變壓器縱絕緣不利。其放電特性受大氣條件影響較大，因此管型避雷器目前只用于線路保護(hù)。(2) 閥型避雷器 1)結(jié)構(gòu)： 由放電間隙和非線形電阻閥片組成，并密封在瓷管內(nèi)。 放電間隙是由若干個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)放電間隙（間隙電容）串聯(lián)而成，并聯(lián)一組均壓電阻。等效電路間隙電容間隙電容

5、均壓電阻均壓電阻閥片電阻閥片電阻火花間隙組閥片火花間隙組0UR閥電阻特性閥電阻特性閥片電阻的伏安特性曲線(4) 氧化鋅避雷器(應(yīng)用最廣） 1) 構(gòu)造 閥片由微小氧化鋅晶粒為主要材料，加入一些金屬氧化粉 ，經(jīng)過(guò)加工成氧化鋅電阻片。 2）伏安特性 氧化鋅電阻在實(shí)際應(yīng)用中最為重要的性能指標(biāo)是伏安特性，如圖所示，該特性可大致劃分為三個(gè)工作區(qū):即小電流區(qū)、限壓工作區(qū)和過(guò)載區(qū)。 小電流區(qū)，閥片中電流很小，呈現(xiàn)出高阻狀態(tài)。 限壓工作區(qū)，閥片中流過(guò)的電流較大，特性曲線平坦，壓敏電阻發(fā)揮對(duì)過(guò)電壓的限壓作用。 過(guò)載區(qū)，閥片中流過(guò)的電流很大，特性曲線迅速上翹，電阻顯著增大，限壓功能惡化，閥片出現(xiàn)電流過(guò)載。 2) 氧

6、化鋅避雷器特點(diǎn) 電阻片具有非線性，正常工作電壓下，只有微安級(jí)電阻性電流流過(guò)，避雷器的電阻非常大，泄漏電流非常小；在過(guò)電壓時(shí)避雷器的電阻非常小，大電流泄得越快越好；殘壓低，動(dòng)作快，安全可靠。1、避雷器的工作原理避雷器被保護(hù)設(shè)備接地體采用避雷器來(lái)限制雷電過(guò)電壓或者操作過(guò)電壓，將電流分入大地。氧化鋅避雷器優(yōu)點(diǎn)： (1)優(yōu)異的保護(hù)性能。MOA具有很好的非線性特性。 (2)大的通流能力。具有良好的吸收雷擊過(guò)電壓和暫態(tài)過(guò)電壓的能力。(3)較高的運(yùn)行可靠性。正常的工作狀態(tài)下接近絕緣狀態(tài)，工頻續(xù)流僅為微安級(jí)，能量釋放快速恢復(fù)高阻狀態(tài)，運(yùn)行可靠性高，抗污穢能力強(qiáng)。ZnOZnO、SiCSiC和理想避雷器伏安特性曲

7、線的比較和理想避雷器伏安特性曲線的比較圖圖2-27 2-27 復(fù)合外套復(fù)合外套ZnOZnO避雷器整體結(jié)構(gòu)示意圖避雷器整體結(jié)構(gòu)示意圖1-1-硅橡膠裙套；硅橡膠裙套；2-2-金屬端頭；金屬端頭；3-ZnO3-ZnO閥片閥片4-4-高分子填充材料；高分子填充材料；5-5-一環(huán)氧玻璃鋼芯棒；一環(huán)氧玻璃鋼芯棒；6-6-吊環(huán)；吊環(huán)；7-7-環(huán)氧玻璃鋼筒；環(huán)氧玻璃鋼筒；8-8-法蘭法蘭(MOA)。氧化鋅避雷器由一個(gè)或并聯(lián)的兩個(gè)非線性電阻片疊合圓柱構(gòu)成。它根據(jù)電壓等級(jí)由多節(jié)組成，35110kV氧化鋅是單節(jié)的，220kV氧化鋅是兩節(jié)的，500kV氧化鋅是三節(jié)的，而750kV氧化鋅則是四節(jié)的。500kV500kV變電站變電站 氧化鋅避雷器的電氣特性參