氧化鋅避雷器

1、氧化鋅避雷器 目錄 展開 簡(jiǎn)述 氧化鋅避雷器是具有良好保護(hù)性能的避雷器。利用氧化鋅良好的非線，性伏安特，性， 使在正常工作電壓時(shí)流過避雷器的電流極?。ㄎ不蚝涟布?jí)）；當(dāng)過電壓作用時(shí)，電阻 急劇下降，泄放過電壓的能量，達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它 沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。 介紹 介紹：采用微電腦進(jìn)行采樣、控制等先進(jìn)技術(shù)，可測(cè)量氧化鋅避雷器 在工頻電壓下的 全電流、三次諧波、阻性電流、阻性電流峰值、容性電流、有功功率等。 分類 1. 按電壓等級(jí)分 氧化鋅避雷器按額定電壓值來分類，可分為三類； 高壓類；其指66KV以上等級(jí)的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品

2、，大致可劃分為500kV、 220kV、110kV、66kV四個(gè)等級(jí)等級(jí)。 中壓類；其指3kV66kV （不包括66kV系列的產(chǎn)品）范圍內(nèi)的氧化鋅避雷器系列 產(chǎn)品，大致可劃分為3kV、6kV 10kV、35KV四個(gè)電壓等級(jí)。 低壓類；其指3KV以下（不包括3kV系列的產(chǎn)品）的氧化鋅避雷器系 列產(chǎn)品，大 致可劃分為1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四個(gè)電壓等級(jí)。 2. 按標(biāo)稱放電電流分 氧化鋅避雷器按標(biāo)稱放電電流可劃分為 20、10、5、25、1.5kA 五類。 3. 按用途分 氧化鋅避雷器按用途可劃分為系統(tǒng)用線路型、系統(tǒng)用電站型、系統(tǒng)用配電型、并聯(lián)補(bǔ) 償電容器組保護(hù)型、電氣化鐵道型

3、、電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)中性 點(diǎn)型、變壓器中性點(diǎn)型七類。 4. 按結(jié)構(gòu)分 氧化鋅避雷器按結(jié)構(gòu)可劃分為兩大類； 瓷外套；瓷外套氧化鋅避雷器按耐污穢性能分為四個(gè)等級(jí)，I級(jí)為普通型、II級(jí)為用 于中等污穢地區(qū)（爬電比距20mm/KV）、皿級(jí)為用于重污穢 地區(qū)（爬電比距25mm/kV）、IV級(jí)為用于特重污穢地區(qū)（爬電比距31mm/kV） 復(fù)合外套；復(fù)合外套氧化鋅避雷器是用復(fù)合硅橡膠材料做外套，并選用高性能的氧化 鋅電阻片，內(nèi)部采用特殊結(jié)構(gòu)，用先進(jìn)工藝方法裝配而成，具有硅橡膠材料和氧化鋅電阻 片的雙重優(yōu)點(diǎn)。該系列產(chǎn)品除具有瓷外套氧化鋅避雷器的一切優(yōu)點(diǎn)外，另具有絕緣性能、 高的耐污穢性能、良好的防爆性能以及體積小

4、、重量輕、平時(shí)不需維護(hù)、不易破損、密封 可靠、耐老化性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。 5. 按結(jié)構(gòu)T生能分 氧化鋅避雷器按結(jié)構(gòu)性能可分為；無間隙（W）、帶串聯(lián)間隙（C）、 帶并聯(lián)間隙（B）三類。 YBL-III氧化鋅避雷器介紹 YBL-III氧化鋅避雷器 YBL-III氧化鋅避雷器 是我公司系列漢化產(chǎn)品之一、是全面檢測(cè)氧化鋅避雷 器在電力系統(tǒng) 運(yùn)行中的各項(xiàng)電氣特性的專用儀器。它具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1、液顯圖文顯示，漢化打印，界面直觀，自動(dòng)化程度高，便于現(xiàn)場(chǎng)人員操作和使 用。 2、先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，抗干擾f生能強(qiáng)，測(cè)量結(jié)果精度高，用戶可從液晶顯示 屏上直接觀察信號(hào)波形，具有示波器功能。 3、 安全可靠，采用隔

5、離變壓器和高阻分壓，從而避免PT二次側(cè)短路 4、體積小，重量輕，便于攜帶。 5、生產(chǎn)廠商：上海舒佳電氣有限公司 二、技術(shù)特性： 1、電源：AC220V10%，50Hz1%。 2、參考電壓輸入范圍：AC10-220V o 3、測(cè)量參數(shù): a、避雷器泄漏電流全電流（含諧波）：11 I3 I5 I7 b、泄漏電流阻性分量（含諧波）：IR1 IR3 IR5 IR7 c、阻性電流峰值：正峰值lr+負(fù)峰值lr- d、全電流峰值：Ip e、 運(yùn)行（或試驗(yàn)）電壓值（含諧波）： U1 U3 U5 U7 f、避雷器功耗：Pw 4、測(cè)量精度：5% 5、測(cè)量范圍：泄漏電流：lx=020mA 氧化鋅避雷器的選型方法 從

6、我國電力系統(tǒng)實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合避雷器選型的歷史回顧和新版本的避雷器國家標(biāo) 準(zhǔn)，提出了使電力系統(tǒng)安全可*運(yùn)行的并聯(lián)電容器裝置用 氧化鋅避雷器的選型方法，對(duì)變電站中并聯(lián)電容器裝置的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。 1 以往只考慮操作過電壓和雷電過電壓水平的避雷器選型及弊端國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，系 統(tǒng)供電端電壓應(yīng)略高于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓（或額定電 壓）Un的K倍，即K=Um/Un （Urn是系統(tǒng)最高電壓）。電氣設(shè)備的絕緣應(yīng)能在Un 下長期運(yùn)行。220kV及以下系統(tǒng)的K為1.15，330kV及以下系統(tǒng)的K=1.1避雷器設(shè)計(jì) 的初期也遵守上述原則。 氧化鋅避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷器的滅弧電壓設(shè)計(jì)是

7、定 在系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓的1.1倍；35kVSiC避雷器的滅弧電壓等于系統(tǒng)最高電壓；110kV及 以上SiC避雷器的滅弧電壓為系統(tǒng)最高電壓的80%。 對(duì)應(yīng)以上的倍數(shù)分別有110%避雷器、100%避雷器和80%避雷器。 我國使用氧化鋅避雷器初期，其額定電壓是以SiC避雷器的滅弧電壓為參考作設(shè)計(jì) 的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵守上述原則，如：Y5WR-7.6/26、 Y5WR-12.7/45、Y5WR-41/130。而最大長期工頻工作電壓為系統(tǒng)最高相電壓，如 Y5WR-12.7/45 為： 2保證在單相接地過電壓下運(yùn)行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性 從安全運(yùn)行角度，避雷器的

8、額定電壓的選擇還應(yīng)遵守如下原則： 氧化鋅避雷器的額定電壓，應(yīng)該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在 110kV及以上的中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇 的。 在110kV及以下的中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，電力部門規(guī)程規(guī)定在單相接地情況 下允許運(yùn)行2h，有時(shí)甚至在斷續(xù)地產(chǎn)生弧光接地過電壓情況下運(yùn)行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故 障，這類系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)對(duì)氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運(yùn)行10s構(gòu)成嚴(yán)重威脅。且氧 化鋅避雷器與SiC避雷器結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)不同（后者是有間隙滅弧，前者沒有間隙或者只有 隔流間隙），使得實(shí) 踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴(yán)重的爆炸事故。面對(duì)這種情況，許多供電局、電力設(shè) 計(jì)院根據(jù)各地

9、的電網(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓值（如144kV，14.7kV等）。而 在多次國標(biāo)討論稿中動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中耐受10s的額 定電壓規(guī)定提高至1213倍，使氧化鋅避雷器對(duì)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)工況的適應(yīng)能 力有所提高。 而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過低，使避雷器在單相接地過電壓甚至許多暫態(tài) 過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調(diào)司早在1993年10月30日第 十七期安全情況通報(bào)上就對(duì)避雷器提出修改意見。文中要求對(duì)新裝設(shè)的366kV電壓等 級(jí)無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運(yùn)行 電壓（UC）和額定電壓（Ur）按表1所列值選擇，而 同時(shí)保護(hù)性能不能降低。 （括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)適用于發(fā)電機(jī)和變壓器中性點(diǎn)氧化

10、鋅避雷器，Um為系統(tǒng)標(biāo) 準(zhǔn)電壓的1.05-1.10倍） 而在通報(bào)發(fā)布與新標(biāo)準(zhǔn)修訂的過渡階段，對(duì)中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電 壓、持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇提出了如下設(shè)計(jì)規(guī)則： 額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上乘以1.2-1.3倍，持 續(xù)運(yùn)行電壓為 系統(tǒng)運(yùn)行最高線電壓。這樣各種電壓等級(jí)電容器用避雷器的 額定電壓數(shù)據(jù)如下： 6kV額定電壓（型號(hào)為丫5WR-10/27）:上述基本數(shù)據(jù)由于沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，避雷 器廠家及使用單位在設(shè)計(jì)制造中會(huì)有出入。 3貫徹2000年版新標(biāo)準(zhǔn)，安全、合理地對(duì)避雷器進(jìn)行選型的現(xiàn)實(shí)性 在我國2000年新標(biāo)準(zhǔn)中（GB11032-2000），額定電壓的選擇上述1.24

11、3倍原 則得到了認(rèn)可，但持續(xù)運(yùn)行電壓的選擇則出現(xiàn)了新規(guī)定：從反映避雷器使用壽命的參數(shù) 1.5Un/U1mA作為參考值選擇（設(shè)計(jì)）避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓。以國內(nèi)避雷器的設(shè)計(jì)、 制造水平，一般？值為80%，故持續(xù)運(yùn)行電壓選 擇為額定電壓的0.8倍。這一點(diǎn)我們從伏安曲線的小電流區(qū)上看，是有根據(jù)的。 這樣，在實(shí)踐中根據(jù)具體條件進(jìn)行模擬計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)慣例對(duì)避雷器進(jìn)行選型時(shí)，應(yīng)考 慮單相接地運(yùn)行1h的過電壓水平。但用戶中的技術(shù)協(xié)議甚至電力設(shè)計(jì)院圖紙中出現(xiàn)了許 多與上述值有細(xì)微差別的額定電壓值，我認(rèn)為是不必要的（如10kV中出現(xiàn)16.5kV、 16.7kV等）。理由是實(shí)際設(shè)計(jì)避雷器過程中，額定電壓值在伏-安曲線中

12、是在小電流區(qū) 里面，均小于UlmAAC值，追求細(xì)微之差在實(shí)際避雷器設(shè)計(jì)中得不到實(shí)現(xiàn)；另外從下面論 述可知， 按照新國標(biāo)要求選擇才能在許可過電壓下安全使用（這是指不接地系統(tǒng)）。 4按2000年版新標(biāo)準(zhǔn)中非接地系統(tǒng)氧化鋅避雷器選型的科學(xué)性 4.1額定電壓的選擇應(yīng)按施加到避雷器端子間的最大允許工頻電壓有效值選擇、設(shè) 計(jì)，此時(shí)能在所規(guī)定的動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)中確定的暫態(tài)過電壓下正確地工作。持續(xù)運(yùn)行電壓的 選擇必須是允許持久地施加于避雷器端子 間的有效值。此時(shí)工頻放電電壓要足夠高，以免在被保護(hù)設(shè)備的絕緣能耐受不需保護(hù)的操 作過電壓下動(dòng)作，延長使用壽命，且必須考慮到我國現(xiàn)階段制造氧化鋅避雷器的荷電率與 殘壓的實(shí)際

13、水平。 4.2凡是工頻電壓升高較嚴(yán)重的處所或是設(shè)備絕緣試驗(yàn)電壓較高的條件所允許，就應(yīng) 選擇較高的氧化鋅避雷器額定電壓。工頻參考電壓的選擇應(yīng)等于或大于額定電壓。這兩點(diǎn) 在新國標(biāo)要求中都較好地滿足，下面計(jì)算也可發(fā)現(xiàn)是滿足過電壓要求的。國標(biāo)要求，要 保證單相接地運(yùn)行2h不動(dòng)作o最嚴(yán)重情況是當(dāng)單相接地與甩負(fù)荷同時(shí)發(fā)生，此時(shí)理論計(jì) 算可能出現(xiàn)的最大過電壓為1-99倍，則選取的氧化鋅避雷器容許持續(xù)運(yùn)行電壓UC(有效 值) 如下： 國標(biāo)按荷電率為0.8選取額定電斥(即U125 UC)，均滿足要求。如 果按躲開概 率較高的弧光接地和諧振過電壓，則額定電壓應(yīng)滿足： 再按？=0.8選擇持續(xù)運(yùn)行電壓，也滿足要求。綜

14、上所述，避雷器選型問題的主要難 點(diǎn)是確定暫時(shí)過電壓的范圍問題，既要保證在較高的操作過電壓及大氣過電壓下安全、可 *地動(dòng)作，又要保證 在暫時(shí)過電壓下閥片不動(dòng)作?，F(xiàn)階段避雷器的選型和設(shè)計(jì)必須保證2h 單相接地時(shí)出現(xiàn)的系統(tǒng)最高過電壓氧化鋅避雷器不動(dòng)作，否則氧化鋅避雷器會(huì)出現(xiàn)熱崩潰 甚至爆炸事故。故在不接地系統(tǒng)中按照新要求選擇是合適的。但在經(jīng)消弧線圈接地的電容 器裝置中，接地過電壓會(huì)低許多，這時(shí)可根據(jù)實(shí)際模擬計(jì)算選擇較低的額定電壓及持續(xù)運(yùn) 行電壓使氧化鋅避雷器在較彳氐的操作過電壓下動(dòng)作，保護(hù)電容器裝置，但如果不方便模 擬，也可按不接地系統(tǒng)選擇，因電容器極對(duì)地絕緣已考慮能滿足單相接地2h要求。在小 于

15、額定電壓下工作，避雷器不動(dòng)作也不會(huì)導(dǎo)致過電壓損害電容器裝置。 總之，這是由于氧化鋅閥片不帶串聯(lián)間隙直接串聯(lián)，導(dǎo)致氧化鋅避雷器電阻片不能承 受甚至超過1-99倍的過電壓，導(dǎo)致以SiC滅弧電壓作為參考選擇的氧化鋅避雷器額定電 壓不能滿足要求，必然要升高才能保證避雷器安全工作，如沒有實(shí)際模擬數(shù)據(jù)，以國家標(biāo) 準(zhǔn)精神中體現(xiàn)的推薦值較合適，因?yàn)樗鼭M足了極限要求 氧化鋅避雷器特性 氧化鋅避雷器七大特性： 一、氧化鋅避雷器的通流能力大 這主要體現(xiàn)在避雷器具有吸收各種雷電過電壓、工頻暫態(tài)過電壓、操 作過電壓的能 力。川泰生產(chǎn)的氧化鋅避雷器的通流能力完全符合甚至高于國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。線路放電等 級(jí)、能量吸收能力、4

16、/10納秒大電流沖擊耐受、2ms方波通流能力等指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi) 領(lǐng)先水平。 、氧化鋅避雷器的保護(hù)特性優(yōu)異 氧化鋅避雷器是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過電壓損壞的電器產(chǎn)品，具有 良好保護(hù)性能。因?yàn)檠趸\閥片的非線性伏安特性十分優(yōu)良，使得在正常工作電壓下僅有 幾百微安的電流通過，便于設(shè)計(jì)成無間隙結(jié)構(gòu)，使其具備保護(hù)性能好、重量輕、尺寸小的 特征。當(dāng)過電壓侵入時(shí)，流過閥片的電流迅速增大，同時(shí)限制了過電壓的幅值，釋放了過 電壓的能量，此后氧化鋅閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作。 三、氧化鋅避雷器的密封性能良好 避雷器元件采用老化性能好、氣密性好的優(yōu)質(zhì)復(fù)合外套，采用控制密封圈壓縮量和增 涂密封膠等措施，陶瓷外套作為密封材料，確保密封可靠，使避雷器的性能穩(wěn)定。 四、氧化鋅避雷器的機(jī)械性能 主要考慮以下三方面因素： A承受的地震力； B作用于避雷器上的最大風(fēng)壓力； C避雷器的頂端承受導(dǎo)線的最大允許拉力。 五、氧化鋅避雷器的良好的解污穢性能 無間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能。 目前國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爬電比距等級(jí)為： II級(jí) 中等污穢