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1、避雷器种类与参数讲义1、避雷器的工作原理工作原理：避雷器实质上是一种过电压限制器，并联连接在被 保护设备附近。避雷器保护作用原理如图所示。避雷器的击穿电压要比 被保护设备的低。当过电压波沿线路入侵并超过避雷器的放 电电压时，避雷器首先放电把入侵波导入大地，限制了作用 于设备上的过电压数值，从而保护了设备绝缘免遭击穿破 坏。 当入侵波消失后，避雷器应能自行恢复绝缘能力，以免造成 工频接地短路事故。避雷器 被保护设备过电压波一、避雷器重要参数（1）绝缘强度自恢复能力：电气设备绝缘强度与时间的关系 ，即恢复到原来绝缘强度的快慢。 （2）伏秒特性：指电压与时间的对应关系。伏秒特性曲线是指在冲击电压波形
2、一定的前提下，绝缘的 冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。（1）避雷器的伏秒特性的上限不得 高于电气设备的伏秒特性的下限。避雷器的伏秒特性电气设备的最高工频电压电气设备的伏秒特性2、避雷器的基本要求3、电力避雷器按放电类型分类：辅助间隙的作用：为防止主间隙被外物短接而造 成接地短路事故。主间隙采用角形， 使工频续流电弧在自身电动力 和热气流的作用下，易于上升被拉长而自行熄灭。(1)保护间隙主间隙辅助 间隙由主间隙和辅助间隙构成。保护间隙，管式避雷器、阀型避雷器，氧化锌避 雷器。等效电路主间隙辅助间隙1圆钢； 2主间隙； 3辅助间隙； 4被保护物； 5保护间隙在正常情况下，保护间隙对地是绝缘
3、的，并且绝缘强度低于所保护 线路的绝缘水平，因此，当线路遭到雷击时，保护间隙首先因过电压而被击 穿，将大量雷电流泄入大地，使过电压大幅度下降，从而起到保护线路和电 气设备的作用。保护间隙的优点：结构简单、造价低。缺点：1、伏秒特性曲线比较陡，与被保护设备的绝缘配合不理想 ；2、同时放电时会产生截波，对有线圈的设备造成危害。3、弧灭能力差。因此保护间隙主要用于10kV以下的配电线路中。（2）管型避雷器管型避雷器实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，它 由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，其工 作就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄露电流 所烧坏；另一个装设在气管内，称为内
4、间隙或者灭弧间隙，原 理结构见下图 ：管式避雷器的缺点：（1）一般变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒特性较 平，二者不能很好配合；（2）管型避雷器动作后工作母线直接接地形成截波， 对变压器纵绝缘不利。其放电特性受大气条件影响较大，因此管型避雷器目前只用 于线路保护。(2) 阀型避雷器1)结构：由放电间隙和非线形电阻阀片组成，并密封在瓷管内。放电间隙是由若干个标准单个放电间隙（间隙电容）串联 而成，并联一组均压电阻。等效电路间隙电容均压电阻阀片电阻火 花 间 隙 组阀 片火 花 间 隙 组阀电阻特性阀片电阻的伏安特性曲线(4) 氧化锌避雷器(应用最广）1) 构造阀片由微小氧化锌晶粒为主要材料，加
5、入一些金属氧 化粉 ，经过加工成氧化锌电阻片。2）伏安特性氧化锌电阻在实际应用中最为重要的性能指标是伏安 特性，如图所示，该特性可大致划分为三个工作区:即小电 流区、限压工作区和过载区。 小电流区，阀片中电流很小，呈现出高阻状态。限压工作区，阀片中流过的电流较大，特性曲线平坦，压敏 电阻发挥对过电压的限压作用。过载区，阀片中流过的电流很大，特性曲线迅速上翘，电阻 显著增大，限压功能恶化，阀片出现电流过载。 2) 氧化锌避雷器特点电阻片具有非线性，正常工作电 压下，只有微安级电阻性电流流过， 避雷器的电阻非常大，泄漏电流非常 小；在过电压时避雷器的电阻非常小 ，大电流泄得越快越好；残压低，动 作
6、快，安全可靠。1、避雷器的工作原理避雷器被保护设 备接地体采用避雷器来限制雷电过电压或者操作过电压，将电流分入大 地。氧化锌避雷器优点：(1)优异的保护性能。MOA具有很好的非线性特性。 (2)大的通流能力。具有良好的吸收雷击过电压和暂 态过电压的能力。(3)较高的运行可靠 性。正常的工作状态下 接近绝缘状态，工频续 流仅为微安级，能量释 放快速恢复高阻状态， 运行可靠性高，抗污秽 能力强。ZnO、SiC和理想避雷器伏安特性曲线的比较图2-27 复合外套ZnO避雷器整体结构示意图1-硅橡胶裙套；2-金属端头；3-ZnO阀片4-高分子填充材料；5-一环氧玻璃钢芯棒；6-吊环；7-环氧玻璃钢筒；8-法兰目前国内输电线路主要采 用金属氧化物避雷器(MOA)。氧化锌避雷器由一个或并联的 两个非线性电阻片叠合圆柱构 成。它根据电压等级由多节组 成，35110kV氧化锌是单节 的，220kV氧化锌是两节的， 500kV氧化锌是三节的，而750kV氧化锌则是四节的。 500kV变电站氧化锌避雷器的电气特性参数、额定电压额定电压是指允许加在避雷器两端的最大工频电压有效 值。、氧化锌避雷器的标称残压放电电流通过避雷器时，其两端之间出现的电压峰值。、通流容量避雷器不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的 最大限度的电流峰值。
