1.管式避雷器,其基本工作原理是内间隙(又称灭弧间隙)置于产气材料制成的灭弧管内,外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电,内间隙电弧高温使产气材料产生气体,管内气压*增加,高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力,可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大,动作时产生截波,保护性能较差。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。
2.碳化硅避雷器,其基本工作原理是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片(电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套)。火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离,在过电压时放电和切断电源供给的续流。碳化硅避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成,放电分散性小,伏秒特性平坦,灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体,与结合剂混合后,经压形、烧结而成的非线性电阻体,呈圆饼状。碳化硅阀片的主要作用是吸收过电压能量,利用其电阻的非线性(高电压大电流下电阻值大幅度下降)限制放电电流通过自身的压降(称残压)和限制续流幅值,与火花间隙协同作用熄灭续流电弧。碳化硅避雷器按结构不同,又分为普通阀式和磁吹阀式两类。后者利用磁场驱动电弧来提高灭弧性能,从而具有更好的保护性能。碳化硅避雷器保护性能好,广泛用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘。
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、较大放电电流Imax:给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击1次时,保护器所耐受的较大冲击电流峰值。
5、电压保护水平Up:保护器在下列测试中的较大值:1KV/μs斜率的跳火电压;标称放电电流时的残压。
6、响应时间Ta:主要反应在保护器里的特殊保护元件的动作灵敏度、击穿时间,在一定时间内变化取决于du/dt或di/dt的斜率。
7、数据传输速率Vs:表示在一秒内传输多少比特值,单位:bps;是数据传输系统中正确选用防雷器的参考值,防雷保护器的数据传输速率取决于系统的传输方式。
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防雷器有高压和低压防雷器之分,本节介绍的是低压配电系统中的防雷器(电涌保护器SPD)
⒈ 电涌保护器的种类名目繁多的防雷器在中国的市场上已经**过了上百种,如何对不同品牌、不同型号的防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
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防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种电器。防雷器的类型主要有保护间隙、阀型防雷器和氧化锌防雷器。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。阀型防雷器与氧化锌防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**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。
1. 应安装在靠近配电变压器侧
金属氧化物避雷器(MOA)在正常工作时与配变并联,上端接线路,下端接地。当线路出现过电压时,此时的配变将承受过电压通过避雷器、引线和接地装置时产生的三部分压降,称作残压。在这三部分过电压中,避雷器上的残压与其自身性能有关,其残压值是一定的。接地装置上的残压可以通过使接地引下线接至配变外壳,然后再和接地装置相连的方式加以消除。对与如何减小引线上的残压就成为保护配变的关键所在。引线的阻抗与通过的电流频率有关,频率越高,导线的电感越强,阻抗越大。从U=IR可知,要减小引线上的残压,就得缩小引线阻抗,而减小引线阻抗的可行方法是缩短MOA距配变的距离,以减小引线阻抗,降低引线压降,所以避雷器应安装在距离配电变压器近点更合适。
2. 配变低压侧也应安装
如果配变低压侧没有安装MOA, 当高压侧避雷器向大地泄放雷电流时,在接地装置上就产生压降,该压降通过配变外壳同时作用在低压侧绕组的中性点处。因此低压侧绕组中流过的雷电流将使高压侧绕组按变比感应出很高的电势(可达1000 kV),该电势将与高压侧绕组的雷电压叠加,造成高压侧绕组中性点电位升高,击穿中性点附近的绝缘。如果低压侧安装了MOA,当高压侧MOA放电使接地装置的电位升高到一定值时,低压侧MOA开始放电,使低压侧绕组出线端与其中性点及外壳的电位差减小,这样就能消除或减小“反变换”电势的影响
⒉2.1 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 产品一致性差反映时间慢
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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 测试较大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,较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。
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