比较阀型避雷器和氧化锌避雷器的优缺点 11阀型避雷器的工作原理当系统正常时 火花间隙将阀片电阻和工作母线隔离以免由工作电压在阀片电阻中产生的电流使阀 片电阻烧坏一旦工作母线上的电压超过其击穿电压值时火花间隙将被击穿并引导 雷电流通过阀片电阻泄入大地此时阀片电阻的阻值将自动变小以降低在其两端形成 的残压雷电流消逝后作用在阀片电阻上的电压即为工频电压此时阀片电阻的阻值 将自动变大限制了工频续流以促使电弧快速可靠熄灭2阀型避雷器由多个火花间 隙和阀片电阻串联构成火花间隙极间距离小电场近似与均匀电场伏秒特性比较平 坦易于实现绝缘配合且多个间隙使工频续流时电弧分段短弧相对长弧而言更易于 切断提高了间隙绝缘强度的恢复能力阀片电阻的存在避免出现对绝缘不利的截波 它的非线性使通过雷电流时呈现低电阻以限制避雷器的残压提高了保护性能通过工 频续流时呈现高电阻电压一定以限制工频续流提高了灭弧性能21氧化锌避雷器的 工作原理在工作电压作用下流经ZnO阀片的电流远小于1mA主要成分为电容电流相 当于绝缘体不会使阀片烧坏所以可以不用串联间隙来隔离工作电压当作用在ZnO 阀片上的电压超过某一值起始动作电压U1mA时将发生“导通”“导通”后ZnO阀片的 电阻很小残压与流过它的电流大小基本无关。
当作用电压降到动作电压以下时ZnO 阀片“导通”终止又相当于绝缘体因此不存在工频续流这就是MOA可以做到无间而 又无续流的原因雷电流过去即变为绝缘体故只有雷电流通过ZnO阀片与碳化硅SiC 阀片相比ZnO阀片具有很理想的非线性伏安特性2与由SiC阀片和串联间隙构成的 传统避雷器相比氧化锌无间隙避雷器具有下述优点①结构简单适合大规模自动化 生产尺寸小重量轻造价低廉②保护性能优越由于ZnO阀片具有优异的伏安特性 残压更低在整个过电压作用期间均能释放能量没有火花 所以不存在放电时延具有 很好的陡波响应特性特别适用于GIS气体绝缘变电站、直流系统的保护③耐重复 动作能力强只吸收过电压能量不需吸收续流能量④通流容量大ZnO阀片单位面 积的通流能力为SiC阀片的45倍可作为内部过电压的后备保护⑤耐污性能好由 于没有串联间隙因而可避免因瓷套表面不均匀污染使串联火花间隙放电电压不稳定 的问题易于制造防污型和带电清洗型避雷器不受表面污染影响 避雷器 科技名词 定义 中文名称 避雷器 英文名称 surge arrestersurge diverterlightning arrester 其他 名称 过电压限制器 定义1 一种能释放过电压能量、限制过电压幅值的设备。
当过 电压出现时避雷器两端子间的电压不超过规定值使电气设备免受过电压损坏过电压 作用后又能使系统迅速恢复正常状态 应用学科 电力一级学科变电二级学科 定 义2 保护电气设备免受大气过电压的电器 应用学科 水利科技一级学科水力发电 二级学科水电站电气回路及变电设备三级学科 以上内容由全国科学技术名词审定 委员会审定公布 避雷器 避雷器 又称surge arrester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 目录 避雷器起源 避雷 器原理 避雷器分类 作用及特点 主要参数 避雷器相关标准 氧化锌避雷器 避雷器 的使用 避雷器起源 避雷器原理 避雷器分类 作用及特点 主要参数 避雷器相关标准 氧化锌避雷器 避雷器的使用 知名避雷品牌 展开 编辑本段避雷器起源 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年代出现了铝艾尔盾避雷器氧化膜艾 尔盾 避雷器和丸式艾尔 盾避雷器30年代出现了管式艾尔盾避雷器50年代出现了碳化 硅艾尔盾避雷器70年代又出现了金属氧化物艾尔盾避雷器现代高压艾尔盾避雷 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 编辑本段避雷器原理 避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备 当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时避雷器首先放电并将雷电 流经过良导体安全的引入大地利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲 击水平以下使电气设备受到保护 避雷器 避雷器按其发展的先后可分为保护间隙 ——是最简单形式的避雷器管型避雷器——也是一个保护间隙但它能在放电后自行 灭弧阀型避雷器——是将单个放电间隙分成许多短的串联间隙同时增加了非线性电 阻提高了保护性能磁吹避雷器——利用了磁吹式火花间隙提高了灭弧能力同时还具 有限制内部过电压能力氧化锌避雷器——利用了氧化锌阀片理想的伏安特性非线性 极高即在大电流时呈低电阻特性限制了避雷器上的电压在正常工频电压下呈高电阻 特性具有无间隙、无续流残压低等优点也能限制内部过电压被广泛使用。
编辑本段 避雷器分类 避雷器有高压和低压避雷器之分本节介绍的是低压配电系统中的避雷 器电涌保护器SPD 1. 电涌保护器的种类名目繁多在我国的市场上已经超过了上百 种如何对不同品牌、不同型号的避雷器进行分类也许就摆在我们面前 从组合结构 分现在市场上的避雷器有几下几种 1间隙类————开放式间隙、密闭式间隙 2放 电管类———开放式放电管密封式放电管 3压敏电阻类——单片、多片 4抑制二极 管类 5压敏电阻/气体放电管组合类----简单组合、复杂组合 6碳化硅类 按照其保护 性质有可以分为开路式避雷器、短路式避雷器或开关型、限压型 按照工作状态安装 形式又可分为并联避雷器和串联式避雷器 2. 避雷器的结构及特性 2.1.1开放式间 隙避雷器 间隙避雷器的工作原理基于电弧放电技术当电极间的电压达到一定程度 时击穿空气电弧在电极上进行放电 优点放电能力强通流量大可以达到100KA漏 电流小 热稳定性好 缺点残压高反映时间慢存在续流 工艺特点由于金属电极在放 电时承受较大电流所以容易造成金属的升华使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的 启动和正常使用放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业电极的 主要成分是钨金属的合金。
工程应用该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B级 避雷器使用但由于避雷器自身的原因容易引起火灾避雷器动作后飞出脱离配电盘 等事故根据型号的不同适合与各种配电制式 工程安装时一定要考虑安装距离避 免引起不必要的损失和事故 2.1.2密闭式间隙避雷器 现在国内市场有一种多层石 墨间隙避雷器这种避雷器主要利用的是多层间隙连续放电每层放电间隙相互绝缘这 种叠层技术不仅解决了续流问题而且是逐层放电无形中增大了产品自身的通流能力优点放电电流大 测试最大50KA实际测量值漏电流小 无续流 无电弧外泻 热稳定 性好 缺点残压高反映时间慢 工艺特点石墨为主要材料产品内采用全铜包被解决了 避雷器在放电时的散热问题不存在后续电流问题最大的特点是没有电弧的产生且残 压与开放式间隙避雷器比较要低很多 工程应用该种避雷器应用在各种B、C类场合与开放式间隙比较不用考虑电弧问题根据型号的不同该种产品适合与各种配电 制式 2.2放电管类避雷器 2.2.1开放式放电管避雷器 开放式放电管避雷器实质与 开放式间隙避雷器是一样的产品都属于空气放电器但是与间隙放电器比较它的通 流能力就降了一个等级 优点体积小 通流能力强10-15KA 漏电流小 无电弧喷泻 缺点残压较高 有续流 产品一致性差启动电压、残压反映时间慢 2.2.2密闭式气体 放电管 密闭式气体放电管也叫惰性气体放电管主要是内部充盈了惰性气体放电方 式是气体放电靠击穿气体来起到一次性泻放电流的目的。
一般有2极和3极两种结构 外型与上图相似 优点体积小气体管可以很小通流量大 无电弧 缺点产品一致性 差启动电压、残压有续流残压较高 工艺特点空气放电管还是属于开放式产品在工 作时不保证绝对没有点火花从排压孔喷出气体放电管是密封结构一般有2极和3极良 种结构形式一般3极有热保护装置短路装置在放电管工作时温度超过了一定范围短 路装置启动使放电管整体导通防止温度过高造成放电管内气压生高器件爆裂 工 程应用一般空气放电管现在很少应用而气体放电管现在被广泛的应用在信号防雷器 上型号的不同也有在电源避雷器上使用 2.3氧化锌电阻类避雷器 2.3.1单片压敏 电阻避雷器 单片压敏电阻避雷器是80年代由日本最先发明使用直到现在单片敏 电阻的使用率也是避雷器中最高的压敏电阻避雷器的工作原理是利用了压敏电阻 的非线性特点当电压没有波动时氧化锌呈高阻态当电压出现波动达到压敏电阻的 启动电压时压敏电阻迅速呈现低阻态将电压限制在一定范围内 2.3.2多片压敏电 阻避雷器 由于单片压敏电阻的通流量一直不够理想一般单片压敏电阻最大放电电 流在20KA8/20uS在这种前提下多片组合压敏电阻避雷器产生多片压敏电阻组合避 雷器主要是解决了单片压敏电阻的通流量较小不能满足B级场合的使用。
多片压敏 电阻的产生从根本上解决了压敏电阻通流量的问题 优点通流容量大残压较低反 应时间较快≤25ns 无跟随电流续流 缺点漏电流较大老化速度快热稳定一般 工艺 特点多数采用积木结构 工程应用根据结构不同压敏电阻避雷器广泛的应用在 B、C、D级以及信号避雷器但是应解决的问题是工程中有个别产品存在燃烧现象 所以在产品选型时应注意厂家使用的外壳材料 2.4抑制二极管类防雷器 抑制二极 管类防雷产品主要是网络等信号避雷产品中大量的应用主要采用的器件有PKE雪崩 管等系列等产品工作原理是基于PN结反向击穿保护 优点残压低 动作精度高 反应时间快无续流 体积小 缺点通流量小 2.5压敏电阻/气体放电管组合类 2.5.1简 单组合避雷器 组合式避雷器典型结构是N-PE结构形式这种避雷器与单一结构的避 雷器相比综合了两种不同产品的优点而减少了单一器件的缺点 优点通流量大 反 应时间快 缺点残压相对较高 工程应用仅在N-PE制式使用的避雷器适合电压波动 率较大地区使用 2.5.2复杂型组合式避雷器 这种避雷器充分发挥各种元器件的优 点在结构上一般使用数量较多的压敏电阻和气体放电管这种结构的避雷器一般具 有较高的通流能力且残压较低。
行业内也称这种结构的避雷器为一体化避雷器 优 点通流量大 反映时间快 残压低无续流 热稳定性好 缺点无声音报警 无计数器 工 艺特点一体化避雷器的电路结构紧凑充分发挥了氧化锌电阻反映时间快的特点有结 合了气体放电管具有较高通流能力的优点在电路上避雷器使用了较多的氧化锌电 阻来提高整体避雷器的通流能力用气体放电管作为备用放电通道基于这种完善的电路结构使避雷器的使用寿命大大提高 工程应用 一体化避雷器根据型号的不同 广泛应用与B、C、D各种安装环境由于是一体化设计所以更适合在不具备安装距 离的场合使用IEC规定B、C、D模块化避雷器三级间的最短距离在10M以上 2.6碳 化硅避雷器阀式避雷器 碳化硅避雷器主要应用于高压电力防雷目前仍是电力系统 使用率较高的电力防雷产品 图片是用于交流电源的浪涌保护器 编辑本段作用及 特点 避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过 电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器避雷器的类型主要有保护间隙、阀型 避雷器和氧化锌避雷器保护间隙主要用于限制大气过电压一般用于配电系统、线 路和变电所进线段保护阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护在 500KV及以下系统主要用于限制大气过电压在超高压系统中还将用来限制内过电压 或作内过电压的后备保护。
编辑本段主要参数 1.标称电压Un 被保护系统的额定 电压相符在信息技术系统中此参数表明了应该选用的保护器的类型它标出交流或直 流电压的有效值 2.额定电压Uc 能长久施加在。