《避雷器結(jié)構(gòu)和試驗》課件

避雷器結(jié)構(gòu)和試驗探討避雷器的構(gòu)造和性能測試,深入了解這種重要設(shè)備如何保護電網(wǎng)安全可靠運行。課程大綱避雷器的基本作用了解避雷器在電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用,保護設(shè)備免受雷擊和過電壓的傷害。避雷器的分類掌握常見的幾種避雷器類型,包括金屬氧化物、氣體和間隙避雷器。避雷器的主要結(jié)構(gòu)部件了解避雷器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成,如避雷器芯、引流線圈和絕緣外殼等。避雷器的主要性能掌握避雷器的主要性能指標,如擊穿電壓、動作時間和漏電流等。避雷器的基本作用保護電力設(shè)備避雷器能夠及時將大電流放散到地面,保護變壓器、發(fā)電機等電力設(shè)備免受雷電沖擊破壞。維護電網(wǎng)安全避雷器能有效吸收和釋放雷電電流,避免高壓輸電線和變電站受到雷擊破壞,確保電網(wǎng)的可靠運行。防護建筑設(shè)施避雷器能夠保護高層建筑、通信塔等設(shè)施免受雷電損害,確保人員生命財產(chǎn)安全。避雷器的分類金屬氧化物避雷器金屬氧化物避雷器是最常見的一種避雷器,以氧化鋅顆粒為主要材料制成,具有靈敏性高、反應(yīng)速度快、耐壓能力強等優(yōu)點。氣體避雷器氣體避雷器采用高壓氣體作為介質(zhì),能夠可靠地泄放過電流,適用于對高電壓和大電流有較高要求的場合。間隙避雷器間隙避雷器利用電極間的放電間隙來限制和泄放過電流,結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉,適用于中低壓系統(tǒng)。避雷器的主要結(jié)構(gòu)部件避雷器由以下幾個重要部件組成:避雷芯:主要用于吸收和瓦解雷電沖擊。外殼:提供防護并確保安全可靠運行。金屬端子:用于與電路連接并導入雷電脈沖。絕緣子:隔離避雷芯與金屬端子,確保安全。釋放裝置:用于釋放吸收的雷電能量。金屬氧化物避雷器金屬氧化物避雷器是一種新型的高壓避雷器,它利用金屬氧化物材料(如氧化鋅)制成的避雷器。與傳統(tǒng)避雷器相比,金屬氧化物避雷器具有體積小、重量輕、性能穩(wěn)定、抗沖擊能力強等優(yōu)點。金屬氧化物避雷器采用壓縮氧化鋅顆粒作為主要部件,在電場的作用下,氧化鋅顆粒會形成高阻抗,從而達到吸收過電壓的目的。此外,還配有金屬電極、絕緣罩等結(jié)構(gòu)部件。金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)金屬氧化物避雷器由以下主要部件構(gòu)成:外殼:用于防護和絕緣的陶瓷或聚合物外殼。金屬氧化物阻性元件:由ZnO或SiC顆粒制成,具有強大的電壓非線性特性。電極:連接阻性元件的金屬電極。填充物:用于固定阻性元件并改善熱傳導的填充物質(zhì)。密封件:確保免受環(huán)境影響的密封件。金屬氧化物避雷器的主要性能高電壓承受能力可靠抑制雷電過電壓，長期承受高電壓沖擊而不損壞。低社電壓水平導致設(shè)備損壞的社電壓較低，可有效保護設(shè)備。快速響應(yīng)對瞬間過電壓能快速做出反應(yīng)，有效阻止高電壓沖擊。長壽命經(jīng)數(shù)萬次高電壓沖擊后仍能保持性能穩(wěn)定。耐候性能在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作而不受侵蝕。氣體避雷器基本結(jié)構(gòu)氣體避雷器主要由氣室、電極和絕緣支架等部件組成。電極懸置于氣室內(nèi)部,利用氣體放電原理實現(xiàn)電壓對地的短路。安裝方式氣體避雷器通常并聯(lián)安裝于電網(wǎng)線路,當出現(xiàn)過電壓時會將電壓導入大地,保護電網(wǎng)設(shè)備免受損壞。放電特性放電電壓低,對地短路快速能承受大電流,耐沖擊性強響應(yīng)時間短,能有效保護電網(wǎng)設(shè)備氣體避雷器結(jié)構(gòu)氣體避雷器采用壓縮氣體作為絕緣介質(zhì),通常使用六氟化硫(SF6)或氮氣(N2)等。氣體避雷器的主要結(jié)構(gòu)包括外殼、絕緣支撐體、電極、放電室、充氣裝置等。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,氣體避雷器可實現(xiàn)高效的過電流分流和穩(wěn)定的絕緣性能。氣體避雷器的主要性能1可靠的保護能力氣體避雷器能有效地吸收和消散高電壓脈沖,為電力系統(tǒng)提供可靠的過電壓保護。2快速響應(yīng)時間氣體避雷器能在幾微秒內(nèi)響應(yīng)并引弧導通,迅速泄放過電壓。3優(yōu)異的阻性性能氣體避雷器在正常工作時具有高阻抗,避免了對電路的干擾。4較高的耐壓能力氣體避雷器能承受持續(xù)的交流工頻電壓而不發(fā)生擊穿。間隙避雷器間隙避雷器是一種利用兩個電極之間的間隙放電電壓來限制過電壓的避雷器。它具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的特點,廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和電子設(shè)備中。間隙避雷器通過放電過程來吸收和耗散瞬態(tài)過電壓,保護電網(wǎng)和設(shè)備安全。間隙避雷器結(jié)構(gòu)間隙避雷器由兩個金屬電極組成,它們之間存在一定的距離形成電氣間隙。當受到過電壓沖擊時,電極間的絕緣會擊穿,從而迅速導通放電,將過電壓引入大地,從而保護電網(wǎng)設(shè)備。間隙避雷器結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,適用于低壓配電系統(tǒng)的過電壓保護,但其響應(yīng)時間相對較慢,不如氣體避雷器和金屬氧化物避雷器快速。間隙避雷器的主要性能$5K最高電壓可承受5000V電壓10kA最大放電電流可承受10千安的脈沖放電電流0.1響應(yīng)時間放電響應(yīng)時間小于0.1毫秒間隙避雷器憑借其高絕緣強度、快速響應(yīng)時間和較低直流泄漏電流等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的過電壓防護。其最高工作電壓可達5000V,最大放電電流可達10千安,能快速切斷危險的過電壓脈沖。避雷器耐壓試驗1升壓過程在避雷器兩端逐步升高試驗電壓,直至達到規(guī)定的峰值電壓，測試其絕緣性能。2峰值保持將峰值電壓保持一段時間,檢查避雷器是否能夠穩(wěn)定承受。3結(jié)果評估根據(jù)觀察情況,判斷避雷器是否能夠滿足設(shè)計要求,確保安全可靠運行。避雷器沖擊試驗1沖擊波發(fā)生器模擬雷電沖擊2試驗電路測量避雷器性能3測量指標電壓、電流、泄漏等避雷器沖擊試驗?zāi)M雷電沖擊過程,測試避雷器在受到高壓沖擊電流時的性能表現(xiàn)。通過設(shè)置專門的試驗電路和沖擊波發(fā)生器,可以準確測量避雷器的電壓響應(yīng)、電流波形和泄漏電流等關(guān)鍵指標,確保其能夠可靠地承受雷電沖擊。避雷器直流試驗施加直流電壓對避雷器施加逐步增加的直流電壓,觀察其絕緣性能。測量泄漏電流記錄隨著電壓變化而產(chǎn)生的泄漏電流,以確定避雷器的直流性能。評估耐壓水平直到出現(xiàn)擊穿或泄漏電流超限,確定避雷器的最大直流耐壓水平。避雷器沖擊電流試驗1模擬雷擊施加標準雷擊波模擬實際雷擊過程2測量電流測量避雷器在雷擊沖擊下的電流響應(yīng)3評估性能分析電流波形評估避雷器的抑制能力避雷器沖擊電流試驗?zāi)M雷擊過程,測量避雷器在沖擊電流下的響應(yīng)特性。通過分析電流波形,可以評估避雷器對雷電沖擊的抑制能力,確保其在實際運行中能夠有效保護電力系統(tǒng)免受雷擊損壞。避雷器長時間過電流試驗1測試目的評估避雷器承受長時間過電流的能力,確保其在異常工作條件下依然可靠.2測試程序向避雷器施加持續(xù)的過電流,持續(xù)時間長達數(shù)小時,監(jiān)測其性能表現(xiàn).3合格標準避雷器在過電流條件下應(yīng)保持結(jié)構(gòu)完整性和絕緣性能,不能產(chǎn)生損壞或故障.避雷器溫升試驗測量目的評估避雷器在長時間通電情況下的溫升性能。測試流程1.在規(guī)定的電流下持續(xù)通電2-4小時。2.測量避雷器表面多個點的溫度。3.計算溫升幅度。合格標準溫升不得超過產(chǎn)品標準規(guī)定的限值,確保安全穩(wěn)定運行。避雷器熱穩(wěn)定性試驗1高溫環(huán)境在高溫環(huán)境下持續(xù)運行2熱電特性測試測試電壓-電流參數(shù)變化3機械性能檢查檢查外觀、結(jié)構(gòu)完整性避雷器熱穩(wěn)定性試驗旨在評估其在高溫環(huán)境下的耐久性。試驗過程中會將避雷器置于高溫環(huán)境中長時間運行,并測試其電壓-電流特性以及外觀、結(jié)構(gòu)等機械性能是否保持穩(wěn)定。這有助于確保避雷器能夠在惡劣環(huán)境下長期可靠工作。避雷器泄漏電流試驗1測試目的評估避雷器在正常工作條件下的泄漏電流水平。2測試條件在額定工作電壓下測試避雷器的泄漏電流。3測試步驟逐步升高測試電壓,記錄泄漏電流變化。4合格標準泄漏電流不能超過制造商的指定限值。避雷器泄漏電流試驗是評估其絕緣性能的關(guān)鍵試驗。它模擬避雷器在正常工作電壓下的運行狀態(tài),測量其泄漏電流水平。只有泄漏電流符合制造商要求,避雷器才能確保安全可靠運行。避雷器泄漏電流與電壓試驗1測定目的通過測試避雷器在不同電壓下的泄漏電流特性,了解其絕緣性能。2試驗方法逐步施加不同的直流電壓,測量避雷器的泄漏電流。繪制泄漏電流-電壓曲線。3判斷標準泄漏電流應(yīng)小于制造商規(guī)定的最大允許值,且隨電壓升高而線性增加。避雷器耐濕試驗1模擬環(huán)境在高溫高濕的環(huán)境下對避雷器進行測試2檢查密封性確保避雷器不會因濕氣進入而造成絕緣老化3模擬工作狀態(tài)測試避雷器在潮濕環(huán)境下的性能表現(xiàn)避雷器耐濕試驗?zāi)M實際工作環(huán)境中的高溫高濕條件,檢查其密封性和絕緣性能。通過該試驗可確保避雷器長期可靠工作,不會因濕氣侵入而失去保護功能。避雷器腐蝕試驗?zāi)M環(huán)境條件通過人工創(chuàng)造溫度、濕度、酸性等惡劣環(huán)境條件,模擬避雷器在實際使用環(huán)境中可能遭遇的腐蝕因素。加速腐蝕過程利用高溫、高濕或化學試劑等手段,加速避雷器材料的腐蝕過程,以觀察其在惡劣環(huán)境下的性能變化。監(jiān)測性能指標定期檢測避雷器的絕緣電阻、機械強度、外觀等性能指標,了解其在腐蝕試驗中的退化情況。避雷器鹽霧試驗1模擬環(huán)境在人工制造的鹽霧環(huán)境中對避雷器進行試驗2腐蝕侵蝕檢查避雷器材料耐鹽霧腐蝕性能3電性能變化研究鹽霧對避雷器電性能的影響鹽霧試驗?zāi)M了海洋沿岸或工業(yè)環(huán)境下避雷器的工作環(huán)境。在人工制造的鹽霧艙中進行試驗,檢查避雷器在高濕、高鹽分環(huán)境下的耐腐蝕性能,同時觀察其電性能的變化。這有助于評估避雷器的可靠性和適用性。避雷器振動試驗1模擬運輸條件模擬避雷器在運輸過程中所遭受的振動載荷2檢測性能變化監(jiān)測避雷器在振動載荷下的性能指標變化3確保長期可靠性確保避雷器在實際安裝和運行過程中的長期可靠性為確保避雷器在使用過程中的可靠性,必須對其進行振動試驗。此試驗?zāi)M避雷器在運輸和安裝過程中所遭受的各種振動載荷,并檢測其性能指標在振動過程中的變化情況,從而確保其長期可靠運行。避雷器行列試驗分組測試將多個避雷器并列連接,分組進行試驗,測試其性能和一致性。并列連接采用相同的電壓和電流條件,將若干個避雷器并列連接進行試驗。綜合性能評估通過多個指標的測試數(shù)據(jù),全面評估并列避雷器的綜合性能。避雷器安裝和調(diào)試1選址與基礎(chǔ)合理選擇避雷器安裝位置和牢固的基礎(chǔ)是確保其可靠性的關(guān)鍵。避雷器應(yīng)遠離高壓線路和電力設(shè)備安裝。2機械安裝正確的機械安裝方式可確保避雷器的可靠性和穩(wěn)定性。應(yīng)根據(jù)制造商的要求牢固固定，并確保良好的接地連接。3電氣調(diào)試電氣調(diào)試包括通電試驗、絕緣檢查、泄漏電流測試等,確保避雷器各項技術(shù)參數(shù)符合標準要求。避雷器的維護和更換定期檢查定期檢查避雷器的外觀、接線和泄漏電流等,及時發(fā)現(xiàn)問題并修復。清潔維護定期清潔避