避雷器教學(xué)課件課件

1、避避 雷雷 器器供電分公司線路工區(qū)段利軍第一章第一章 避雷器的基本原理避雷器的基本原理（1 1）避雷器的保護(hù)原理）避雷器的保護(hù)原理 避雷器設(shè)置在與被保護(hù)設(shè)備對(duì)地并聯(lián)的位置，如圖所示，各種避避雷器設(shè)置在與被保護(hù)設(shè)備對(duì)地并聯(lián)的位置，如圖所示，各種避雷器均有一個(gè)共同的特性，即在高電壓作用下呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，而在雷器均有一個(gè)共同的特性，即在高電壓作用下呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，而在低電壓作用下呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。在發(fā)生雷擊時(shí)，當(dāng)雷電波過電壓沿線低電壓作用下呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。在發(fā)生雷擊時(shí)，當(dāng)雷電波過電壓沿線路傳輸?shù)奖芾灼靼惭b點(diǎn)后，由于這時(shí)作用于避雷器上的電壓很高，路傳輸?shù)奖芾灼靼惭b點(diǎn)后，由于這時(shí)作用于避雷器上的電壓很高，避雷器將

2、動(dòng)作，并呈低阻狀態(tài)，從而限制過電壓，同時(shí)將過電壓引避雷器將動(dòng)作，并呈低阻狀態(tài)，從而限制過電壓，同時(shí)將過電壓引起的大電流泄放入地，使與之并聯(lián)的設(shè)備免遭過電壓的損害。在雷起的大電流泄放入地，使與之并聯(lián)的設(shè)備免遭過電壓的損害。在雷電侵入波消失后，線路又恢復(fù)了正常傳輸?shù)墓る娗秩氩ㄏШ?，線路又恢復(fù)了正常傳輸?shù)墓ゎl電壓，這一工頻電壓相對(duì)雷電侵頻電壓，這一工頻電壓相對(duì)雷電侵入波過電壓來說是低的，于是避雷入波過電壓來說是低的，于是避雷器將轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，接近于開路器將轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，接近于開路，此時(shí)避雷器的存在將不會(huì)對(duì)線路，此時(shí)避雷器的存在將不會(huì)對(duì)線路上正常工頻電壓的傳輸產(chǎn)生響應(yīng)。上正常工頻電壓的傳輸產(chǎn)生響

3、應(yīng)。避雷器避雷器設(shè)設(shè) 備備線路線路被保護(hù)設(shè)備被保護(hù)設(shè)備雷電侵入波雷電侵入波（2） 對(duì)避雷器的基本要求 為了使避雷器能夠發(fā)揮出預(yù)計(jì)的保護(hù)效果，它必須滿足兩個(gè)基本性能要求 有良好的伏秒特性，以易于實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合。 應(yīng)有較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，以利于快速切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)得以繼續(xù)運(yùn)行。 電氣設(shè)備的沖擊絕緣強(qiáng)度都由伏秒特性（曲線）表示。避雷器與被保護(hù)電氣設(shè)備的伏秒特性之間應(yīng)有合理的配合，才能發(fā)揮保護(hù)作用。 伏秒特性是將放電間隙擊穿電壓值與放電時(shí)間聯(lián)系起來以表征間隙擊穿特性的一種方法。 通過實(shí)驗(yàn)繪制間隙伏秒特性的方法是：保持間隙距離和沖擊電壓波形不變，逐漸升高電壓使間隙發(fā)生擊穿，記錄擊穿電壓

4、波形，讀取擊穿電壓值U與擊穿時(shí)間t 間隙的伏秒特性曲線的形狀與間隙中的電場(chǎng)分布有關(guān)。在均勻場(chǎng)和稍不均勻電場(chǎng)中，擊穿時(shí)的平均場(chǎng)強(qiáng)較高，放電發(fā)展較快，放電時(shí)延較短，伏秒特性曲線平坦；在極不均勻電場(chǎng)中，平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)較低，放電時(shí)延較長(zhǎng)，放電分散性大，伏秒特性曲線較為陡峭。 實(shí)際上，放電時(shí)間具有分散性，即在每級(jí)電壓下可測(cè)得不同的放電時(shí)間，所以伏秒特性是具有上、下包線為界得帶狀區(qū)域。工程上為方便起見，通常用平均伏秒特性或50%伏秒特性曲線表征間隙的沖擊擊穿特性，在絕緣配合中伏秒特性具有重要的意義。 1電氣設(shè)備的伏秒特性；電氣設(shè)備的伏秒特性； 2避雷器的伏秒特性；避雷器的伏秒特性； 3電器設(shè)備上可能出現(xiàn)電器

5、設(shè)備上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓的最高工頻電壓 避雷器與電氣設(shè)備的避雷器與電氣設(shè)備的伏秒特性配合伏秒特性配合 在雷電過電壓作用下，避雷器開始動(dòng)作導(dǎo)通后，就在雷電過電壓作用下，避雷器開始動(dòng)作導(dǎo)通后，就形成了相導(dǎo)線對(duì)地的近似短路。由于雷電過電壓持續(xù)時(shí)形成了相導(dǎo)線對(duì)地的近似短路。由于雷電過電壓持續(xù)時(shí)間很短，當(dāng)避雷器兩端的過電壓消失后，系統(tǒng)正常運(yùn)行間很短，當(dāng)避雷器兩端的過電壓消失后，系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓又繼續(xù)作用在避雷器兩端，在這一正常運(yùn)行電壓作電壓又繼續(xù)作用在避雷器兩端，在這一正常運(yùn)行電壓作用下，處于導(dǎo)通狀態(tài)的避雷器中繼續(xù)流過工頻接地電流，用下，處于導(dǎo)通狀態(tài)的避雷器中繼續(xù)流過工頻接地電流，該電流稱為工頻續(xù)流

6、。工頻續(xù)流的存在一方面使相導(dǎo)線該電流稱為工頻續(xù)流。工頻續(xù)流的存在一方面使相導(dǎo)線對(duì)地的短路狀態(tài)繼續(xù)維持，系統(tǒng)無法恢復(fù)正常運(yùn)行，另對(duì)地的短路狀態(tài)繼續(xù)維持，系統(tǒng)無法恢復(fù)正常運(yùn)行，另一方面也會(huì)使避雷器自身受到損壞。為此，避雷器應(yīng)具一方面也會(huì)使避雷器自身受到損壞。為此，避雷器應(yīng)具備較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，應(yīng)能在雷電過電壓消失備較強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力，應(yīng)能在雷電過電壓消失后工頻續(xù)流的第一次過零時(shí)自行切斷工頻續(xù)流，恢復(fù)系后工頻續(xù)流的第一次過零時(shí)自行切斷工頻續(xù)流，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。統(tǒng)的正常運(yùn)行。避雷器的發(fā)展史避雷器的發(fā)展史 1、角形保護(hù)間隙 結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)和工作原理：常用的角形保護(hù)間隙如下圖所示。常

7、用的角形保護(hù)間隙如下圖所示。由主間隙由主間隙1 1和輔助間隙和輔助間隙2 2串聯(lián)而成。主間隙的兩個(gè)電極做串聯(lián)而成。主間隙的兩個(gè)電極做成角形，在正常運(yùn)行時(shí)，間隙對(duì)地是絕緣的，當(dāng)承受雷成角形，在正常運(yùn)行時(shí)，間隙對(duì)地是絕緣的，當(dāng)承受雷電過電壓作用時(shí)，間隙擊穿，工作線路被接地，從而使電過電壓作用時(shí)，間隙擊穿，工作線路被接地，從而使得與間隙并聯(lián)的電氣設(shè)備得到保護(hù)。得與間隙并聯(lián)的電氣設(shè)備得到保護(hù)。輔助間隙的設(shè)置是為了防止主輔助間隙的設(shè)置是為了防止主間隙被外物（如小鳥）短路，間隙被外物（如小鳥）短路，以避免整個(gè)保護(hù)間隙誤動(dòng)作。以避免整個(gè)保護(hù)間隙誤動(dòng)作。主間隙做成羊角形，主要是為主間隙做成羊角形，主要是為了便

8、于讓工頻續(xù)流電弧在其自了便于讓工頻續(xù)流電弧在其自身電磁力和熱氣流作用下被向身電磁力和熱氣流作用下被向上拉長(zhǎng)而易于熄滅。上拉長(zhǎng)而易于熄滅。F工頻續(xù)流電弧運(yùn)動(dòng)方工頻續(xù)流電弧運(yùn)動(dòng)方向向 角形保護(hù)間隙角形保護(hù)間隙優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，維護(hù)方便。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，維護(hù)方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：由于保護(hù)間隙在動(dòng)作擊穿后會(huì)產(chǎn)生高峰由于保護(hù)間隙在動(dòng)作擊穿后會(huì)產(chǎn)生高峰 值的截波，所以它不能被用于保護(hù)電機(jī)值的截波，所以它不能被用于保護(hù)電機(jī) 、變壓器和電抗器等帶線圈繞組的電氣、變壓器和電抗器等帶線圈繞組的電氣 設(shè)備。同時(shí)，保護(hù)間隙的滅弧能力差，設(shè)備。同時(shí)，保護(hù)間隙的滅弧能力差， 難以有效地切斷工頻續(xù)流，會(huì)造

9、成所在難以有效地切斷工頻續(xù)流，會(huì)造成所在 系統(tǒng)因短路接地而跳閘，引起供電中斷系統(tǒng)因短路接地而跳閘，引起供電中斷 ，為此就需要將保護(hù)間隙配合自動(dòng)重合，為此就需要將保護(hù)間隙配合自動(dòng)重合 閘使用。閘使用。使用：使用：在在10kV以下電網(wǎng)中使用。以下電網(wǎng)中使用。 每當(dāng)間隙過電壓擊穿后，在工作電壓的作用下將每當(dāng)間隙過電壓擊穿后，在工作電壓的作用下將有一工頻電流繼續(xù)流過已經(jīng)電離化了的通道，這一電有一工頻電流繼續(xù)流過已經(jīng)電離化了的通道，這一電流稱為工頻續(xù)流。流稱為工頻續(xù)流。 2 2、排氣式避雷器、排氣式避雷器 結(jié)構(gòu)和工作原理：結(jié)構(gòu)和工作原理：排氣式避雷器的原理結(jié)構(gòu)如下圖所示。它由兩個(gè)間隙串聯(lián)組成。一個(gè)間隙S

10、1裝在產(chǎn)氣管1內(nèi)，稱為內(nèi)間隙（又稱管型避雷管型避雷器）器）。另一個(gè)間隙另一個(gè)間隙S2S2裝在產(chǎn)氣管外，稱為外間隙。而當(dāng)雷電壓過電壓裝在產(chǎn)氣管外，稱為外間隙。而當(dāng)雷電壓過電壓作用于避雷器兩端時(shí)，內(nèi)、外兩個(gè)間隙均被擊穿，使雷電流經(jīng)間隙入地，作用于避雷器兩端時(shí)，內(nèi)、外兩個(gè)間隙均被擊穿，使雷電流經(jīng)間隙入地，在雷電過電壓消失后，系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓將在間隙中繼續(xù)維持工頻續(xù)流在雷電過電壓消失后，系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓將在間隙中繼續(xù)維持工頻續(xù)流電弧，電弧的高溫使產(chǎn)氣管內(nèi)的有機(jī)材料分解電弧，電弧的高溫使產(chǎn)氣管內(nèi)的有機(jī)材料分解并產(chǎn)生大量氣體，使并產(chǎn)生大量氣體，使管內(nèi)氣壓升高，氣體管內(nèi)氣壓升高，氣體在高氣壓作用下由環(huán)在高氣

11、壓作用下由環(huán)形電極的孔口急速噴形電極的孔口急速噴出，從縱向強(qiáng)烈地吹出，從縱向強(qiáng)烈地吹動(dòng)電弧通道，使工頻動(dòng)電弧通道，使工頻續(xù)流在第一次過零時(shí)續(xù)流在第一次過零時(shí)熄滅。熄滅。線路外部間隙內(nèi)部間隙產(chǎn)氣管棒形電極環(huán)行電極動(dòng)作指示器接地膠木管排氣排氣 式避雷器（式避雷器（ 也稱管型避雷器）也稱管型避雷器） 優(yōu)點(diǎn)：有較強(qiáng)滅弧能力 缺點(diǎn)：其所采用的火花間隙亦屬于極不均勻電場(chǎng)，也會(huì)產(chǎn)生很大的截波，運(yùn)行維護(hù)比較麻煩，運(yùn)行不甚可靠，炸管等故障是他成為事故源之一。 排氣式避雷器的滅弧能力與工頻續(xù)流的大小有關(guān)。續(xù)流排氣式避雷器的滅弧能力與工頻續(xù)流的大小有關(guān)。續(xù)流太大產(chǎn)氣過多，會(huì)使管子爆炸；續(xù)流過小產(chǎn)氣不足，則不能太大產(chǎn)

12、氣過多，會(huì)使管子爆炸；續(xù)流過小產(chǎn)氣不足，則不能滅弧。滅弧。 排氣式避雷器的主要缺點(diǎn)是：排氣式避雷器的主要缺點(diǎn)是： （1 1） 伏秒特性太陡，而且分散性較大，難于和被保護(hù)電氣伏秒特性太陡，而且分散性較大，難于和被保護(hù)電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合；設(shè)備實(shí)現(xiàn)合理的絕緣配合； （2 2） 放電間隙動(dòng)作后工作導(dǎo)線直接接地，形成幅值很高放電間隙動(dòng)作后工作導(dǎo)線直接接地，形成幅值很高的沖擊載波，危及變電器的絕緣；的沖擊載波，危及變電器的絕緣； （3 3） 運(yùn)行維護(hù)也較麻煩。運(yùn)行維護(hù)也較麻煩。3、 閥式避雷器閥式避雷器 普通閥式避雷器-變電所防雷保護(hù)的重點(diǎn)對(duì)象是變壓器，而前面兩種因截波問題都不能承擔(dān)保護(hù)變壓器的重

13、任。閥式避雷器主要由火花間隙及與之串聯(lián)的工作電阻兩部分組成，為避免外界因素（大氣條件、潮氣、污穢等）的影響，它們密封于瓷套中。注：火花間隙采用的是均勻電場(chǎng)。 磁吹閥式避雷器-為了減小閥式避雷器的切斷比和保護(hù)比之值，及為了改進(jìn)其保護(hù)性能，采用了滅弧能力較強(qiáng)的磁吹火花間隙和通流能力較大的高溫閥片.（仍然存在工頻續(xù)流的問題，通流容量不大）閥片電阻間隙線路普通閥型避雷器普通閥型避雷器火花間隙組閥片火花間隙組普通閥式避雷器整體結(jié)構(gòu)普通閥式避雷器整體結(jié)構(gòu)電弧拉長(zhǎng)式磁吹間隙電弧拉長(zhǎng)式磁吹間隙磁吹避雷器的原理電路磁吹避雷器的原理電路 5 5、氧化鋅避雷器、氧化鋅避雷器 （1 1）氧化鋅避雷器的基本結(jié)構(gòu)）氧化鋅

14、避雷器的基本結(jié)構(gòu) 氧化鋅避雷器采用的核心部件是氧化鋅壓敏電阻閥片，它以氧氧化鋅避雷器采用的核心部件是氧化鋅壓敏電阻閥片，它以氧化鋅（化鋅（ZnOZnO）為主體，適當(dāng)添加其它金屬氧化物，經(jīng)專門加工成細(xì)粒）為主體，適當(dāng)添加其它金屬氧化物，經(jīng)專門加工成細(xì)粒并混合攪拌均勻，再經(jīng)烘干、壓制成工作圓盤，在并混合攪拌均勻，再經(jīng)烘干、壓制成工作圓盤，在10001000以上的高溫以上的高溫中燒制而成。典型氧化鋅壓敏電阻的顯微結(jié)構(gòu)包括氧化鋅主體、晶界中燒制而成。典型氧化鋅壓敏電阻的顯微結(jié)構(gòu)包括氧化鋅主體、晶界層、尖晶石晶粒以及一些孔隙等部分，其示意圖見下圖（層、尖晶石晶粒以及一些孔隙等部分，其示意圖見下圖（a a

15、），顯微），顯微照片（照片（b b）。）。 （a） （b）氧化鋅壓敏電阻的顯微結(jié)構(gòu)示意圖（氧化鋅壓敏電阻的顯微結(jié)構(gòu)示意圖（a）和顯微照片（）和顯微照片（b） 氧化鋅主體的電阻率為（氧化鋅主體的電阻率為（0.001-0.10.001-0.1）mm，由尺寸為（由尺寸為（10-3010-30）mm的的ZnOZnO的晶粒組成，固溶的晶粒組成，固溶有微量有微量CoCo的的MnMn等元素，晶界層是由許多添加成等元素，晶界層是由許多添加成份組成，在低電場(chǎng)區(qū)其電阻率大于份組成，在低電場(chǎng)區(qū)其電阻率大于10 108 8mm，在高電場(chǎng)區(qū)，晶界層將導(dǎo)通。尖晶石晶粒是，在高電場(chǎng)區(qū)，晶界層將導(dǎo)通。尖晶石晶粒是氧化鋅與氧化

16、銻的混合氧化物，同時(shí)還摻有氧化鋅與氧化銻的混合氧化物，同時(shí)還摻有CoCo、MnMn、NiNi和和CrCr等雜質(zhì)元素，晶粒平均直徑約為等雜質(zhì)元素，晶粒平均直徑約為幾個(gè)幾個(gè)mm。孔隙分布在氧化鋅晶粒和晶界層內(nèi)?？紫斗植荚谘趸\晶粒和晶界層內(nèi)。 （2 2）伏安特性）伏安特性 氧化勻壓敏電阻在實(shí)際應(yīng)用中最為重要的氧化勻壓敏電阻在實(shí)際應(yīng)用中最為重要的性能指標(biāo)是其電壓與電流之間的非線性關(guān)系，性能指標(biāo)是其電壓與電流之間的非線性關(guān)系，即伏安特性，典型氧化鋅閥片的伏安特性如下即伏安特性，典型氧化鋅閥片的伏安特性如下圖所示，該特性可大致劃分為三個(gè)工作區(qū)圖所示，該特性可大致劃分為三個(gè)工作區(qū): :即小即小電流區(qū)、限壓

17、工作區(qū)和過載區(qū)。電流區(qū)、限壓工作區(qū)和過載區(qū)。 氧化鋅壓敏電阻閥片伏安特性氧化鋅壓敏電阻閥片伏安特性 在小電流區(qū)，閥片中電流很小，呈現(xiàn)出高阻狀態(tài)，在系統(tǒng)正在小電流區(qū)，閥片中電流很小，呈現(xiàn)出高阻狀態(tài)，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，氧化鋅避雷器中的壓敏電阻閥片就工作于此區(qū)。常運(yùn)行時(shí)，氧化鋅避雷器中的壓敏電阻閥片就工作于此區(qū)。 在限壓工作區(qū)，閥片中流過的電流較大，特性曲線平坦，動(dòng)態(tài)在限壓工作區(qū)，閥片中流過的電流較大，特性曲線平坦，動(dòng)態(tài)電阻氧化鋅壓敏電阻閥片與碳化硅閥片的伏安特性伏安特性的比較電阻氧化鋅壓敏電阻閥片與碳化硅閥片的伏安特性伏安特性的比較小，壓敏電阻發(fā)揮對(duì)過電壓的限壓作用在此區(qū)內(nèi)的非線性指數(shù)約為小，壓敏

18、電阻發(fā)揮對(duì)過電壓的限壓作用在此區(qū)內(nèi)的非線性指數(shù)約為0.015-0.050.015-0.05。 在過載區(qū)，閥片中流過的電流很大，特性曲線迅速上翹，電阻在過載區(qū)，閥片中流過的電流很大，特性曲線迅速上翹，電阻顯著增大，限壓功能惡化，閥片出現(xiàn)電流過載。顯著增大，限壓功能惡化，閥片出現(xiàn)電流過載。 從伏安特性上可見，氧化鋅閥片具有良好的非線性特性，如下圖所從伏安特性上可見，氧化鋅閥片具有良好的非線性特性，如下圖所示，它比碳化硅閥片的伏安特性要優(yōu)越得多。氧化鋅避雷器在過電壓作示，它比碳化硅閥片的伏安特性要優(yōu)越得多。氧化鋅避雷器在過電壓作用時(shí)電阻很小，殘壓很低，而在系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓作用時(shí)電阻很高，實(shí)用時(shí)電阻很

19、小，殘壓很低，而在系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓作用時(shí)電阻很高，實(shí)際上接近于開路，因此不必用類似于碳化硅避雷器那樣采用間隙來隔離際上接近于開路，因此不必用類似于碳化硅避雷器那樣采用間隙來隔離正常運(yùn)行電壓，可以將氧化鋅壓敏電阻直接接到電網(wǎng)上運(yùn)行也不致被燒正常運(yùn)行電壓，可以將氧化鋅壓敏電阻直接接到電網(wǎng)上運(yùn)行也不致被燒壞。通過比較下圖中的兩種伏安特性可知，兩者在壞。通過比較下圖中的兩種伏安特性可知，兩者在10kA10kA下殘壓大致相等，下殘壓大致相等，但在系統(tǒng)正常運(yùn)行相電壓下，碳化硅閥片電流達(dá)（但在系統(tǒng)正常運(yùn)行相電壓下，碳化硅閥片電流達(dá)（200-400200-400）A A，而氧化，而氧化鋅閥片則為（鋅閥片則為（

20、10-5010-50）AA，可近似認(rèn)為等于零，這也是氧化鋅避雷器可，可近似認(rèn)為等于零，這也是氧化鋅避雷器可以不用串聯(lián)間隙而成為無間隙與無續(xù)流避雷器的原因。以不用串聯(lián)間隙而成為無間隙與無續(xù)流避雷器的原因。 氧化鋅壓敏電阻閥片與碳化硅氧化鋅壓敏電阻閥片與碳化硅閥片的伏安特性伏安特性的比較閥片的伏安特性伏安特性的比較 （3 3）保護(hù)性能特點(diǎn)）保護(hù)性能特點(diǎn) 鑒于氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性伏安特性，在鑒于氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性伏安特性，在過電壓保護(hù)性能上，它與碳化硅避雷器相比有許多自身過電壓保護(hù)性能上，它與碳化硅避雷器相比有許多自身的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也常是它的優(yōu)點(diǎn)的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也常是它的優(yōu)點(diǎn):

21、: 、無間隙、無續(xù)流、無間隙、無續(xù)流 由于在正常運(yùn)行電壓作用下氧化鋅避雷器中的電由于在正常運(yùn)行電壓作用下氧化鋅避雷器中的電流極小，不必裝串聯(lián)間隙，不存在工頻續(xù)流問題。在雷流極小，不必裝串聯(lián)間隙，不存在工頻續(xù)流問題。在雷電或操作過電壓作用下，氧化鋅避雷器只吸收過電壓能電或操作過電壓作用下，氧化鋅避雷器只吸收過電壓能量，不吸收工頻續(xù)流能量，因此能減輕動(dòng)作負(fù)載，同時(shí)量，不吸收工頻續(xù)流能量，因此能減輕動(dòng)作負(fù)載，同時(shí)對(duì)避雷器所在系統(tǒng)的影響甚微。在大電流重復(fù)沖擊作用對(duì)避雷器所在系統(tǒng)的影響甚微。在大電流重復(fù)沖擊作用后，氧化鋅閥片的特性穩(wěn)定，變化極小，且具有耐受多后，氧化鋅閥片的特性穩(wěn)定，變化極小，且具有耐受

22、多重雷電或操作過電壓作用的能力。重雷電或操作過電壓作用的能力。 、保護(hù)可靠性高、保護(hù)可靠性高 氧化鋅避雷器在氧化鋅避雷器在10kA10kA下的殘壓水平雖然與碳化硅避雷下的殘壓水平雖然與碳化硅避雷器相當(dāng)，但氧化鋅閥片的伏安特性非線性程度高，有進(jìn)一器相當(dāng)，但氧化鋅閥片的伏安特性非線性程度高，有進(jìn)一步降低殘壓的潛力，尤其是它不需間隙動(dòng)作，電壓稍高于步降低殘壓的潛力，尤其是它不需間隙動(dòng)作，電壓稍高于動(dòng)作電壓即可迅速吸收過電壓能量，抑制過電壓的發(fā)展。動(dòng)作電壓即可迅速吸收過電壓能量，抑制過電壓的發(fā)展。如圖所示，氧化鋅避雷器的保護(hù)效果明顯優(yōu)于碳化硅避雷如圖所示，氧化鋅避雷器的保護(hù)效果明顯優(yōu)于碳化硅避雷器。器

23、。氧化鋅避雷器的保護(hù)效果氧化鋅避雷器的保護(hù)效果 、通流容量大、通流容量大 由于氧化鋅避雷器沒有間隙，其允許吸由于氧化鋅避雷器沒有間隙，其允許吸收能量不受間隙燒傷的制約而僅與自身的強(qiáng)收能量不受間隙燒傷的制約而僅與自身的強(qiáng)度有關(guān)。研究表明，在雷電或操作過電壓作度有關(guān)。研究表明，在雷電或操作過電壓作用下，氧化鋅閥片單位體積吸收的能量比碳用下，氧化鋅閥片單位體積吸收的能量比碳化硅閥片大化硅閥片大4 4倍左右，另外，由于氧化鋅閥片倍左右，另外，由于氧化鋅閥片殘壓的分散性小，約為碳化硅閥片的殘壓的分散性小，約為碳化硅閥片的1/31/3，電，電流分布特性較為均勻，可以考慮通過閥片并流分布特性較為均勻，可以考

24、慮通過閥片并聯(lián)或整只避雷器并聯(lián)的方式來進(jìn)一步提高氧聯(lián)或整只避雷器并聯(lián)的方式來進(jìn)一步提高氧化鋅避雷器的通流容量?；\避雷器的通流容量。 、溫度響應(yīng)和陡波響應(yīng)特性較為理想、溫度響應(yīng)和陡波響應(yīng)特性較為理想 氧化鋅閥片具有良好的溫度響應(yīng)特性，在低電流密氧化鋅閥片具有良好的溫度響應(yīng)特性，在低電流密度范圍（度范圍（10 10-3-3A/cmA/cm2 2）內(nèi)呈現(xiàn)出負(fù)的溫度系數(shù)，如圖所）內(nèi)呈現(xiàn)出負(fù)的溫度系數(shù)，如圖所示。在高電流密度區(qū)，呈現(xiàn)很小的正溫度系數(shù)，可以忽示。在高電流密度區(qū)，呈現(xiàn)很小的正溫度系數(shù)，可以忽略溫度變化氧化鋅避雷器的溫度響應(yīng)特性對(duì)保護(hù)性能的略溫度變化氧化鋅避雷器的溫度響應(yīng)特性對(duì)保護(hù)性能的影響

25、。影響。氧化鋅避雷器的溫度響應(yīng)特性氧化鋅避雷器的溫度響應(yīng)特性 此外，氧化鋅避雷器還具有較為理想的陡波響應(yīng)此外，氧化鋅避雷器還具有較為理想的陡波響應(yīng)特性，它不存在間隙放電的時(shí)延問題，僅需要考慮陡特性，它不存在間隙放電的時(shí)延問題，僅需要考慮陡波下伏秒特性的上翹特征，而這種上翹特性要比碳化波下伏秒特性的上翹特征，而這種上翹特性要比碳化硅閥片低得多，因此對(duì)陡波過電壓的保護(hù)效果得到了硅閥片低得多，因此對(duì)陡波過電壓的保護(hù)效果得到了明顯的改善，如圖所示明顯的改善，如圖所示 。氧化鋅避雷器的陡波響應(yīng)特性氧化鋅避雷器的陡波響應(yīng)特性 （4 4）氧化鋅避雷器的電氣特性參數(shù)）氧化鋅避雷器的電氣特性參數(shù) 、額定電壓、額

26、定電壓 額定電壓是指允許加在避雷器兩端的最大工頻電壓有效值。這一額定電壓是指允許加在避雷器兩端的最大工頻電壓有效值。這一參數(shù)是按電網(wǎng)單相接地條件下健全相上最大工頻過電壓來選取的，并參數(shù)是按電網(wǎng)單相接地條件下健全相上最大工頻過電壓來選取的，并通過動(dòng)作負(fù)荷試驗(yàn)和工頻電壓耐受特性試驗(yàn)進(jìn)行校核。在額定電壓下，通過動(dòng)作負(fù)荷試驗(yàn)和工頻電壓耐受特性試驗(yàn)進(jìn)行校核。在額定電壓下，避雷器應(yīng)能吸收規(guī)定的雷電或操作過電壓能量，其自身特性基本不變，避雷器應(yīng)能吸收規(guī)定的雷電或操作過電壓能量，其自身特性基本不變，不發(fā)生熱擊穿。不發(fā)生熱擊穿。UrKUtUrKUt（額定電壓（額定電壓 切除故障時(shí)間系數(shù)切除故障時(shí)間系數(shù) 暫時(shí)過電

27、壓）暫時(shí)過電壓）Ut=1.1UmUt=1.1Um（系統(tǒng)最高電壓）（系統(tǒng)最高電壓）Um=1.15UnUm=1.15Un10kv10kv系統(tǒng)系統(tǒng) U U相相=5.77KV Um=11.5kv Ut=12.65KV Ur16.445KV=5.77KV Um=11.5kv Ut=12.65KV Ur16.445KV 、持續(xù)運(yùn)行電壓、持續(xù)運(yùn)行電壓持續(xù)運(yùn)行電壓是指允許長(zhǎng)期連續(xù)加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。持續(xù)運(yùn)行電壓是指允許長(zhǎng)期連續(xù)加在避雷器兩端的工頻電壓有效值。氧化鋅避雷器在吸收過電壓能量時(shí)溫度升高，限壓結(jié)束后避雷器在此氧化鋅避雷器在吸收過電壓能量時(shí)溫度升高，限壓結(jié)束后避雷器在此電壓下應(yīng)能正常冷卻而不

28、致發(fā)生熱擊穿。避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓一般電壓下應(yīng)能正常冷卻而不致發(fā)生熱擊穿。避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓一般應(yīng)等于或大于系統(tǒng)的最高運(yùn)行相電壓。應(yīng)等于或大于系統(tǒng)的最高運(yùn)行相電壓。 、起始動(dòng)作電壓、起始動(dòng)作電壓 起始動(dòng)作電壓是指氧化鋅避雷器通過起始動(dòng)作電壓是指氧化鋅避雷器通過1mA1mA工頻電流幅值或直流電工頻電流幅值或直流電流時(shí)，其兩端工頻電壓幅值或直流電壓值，該值大致位于伏安特性流時(shí)，其兩端工頻電壓幅值或直流電壓值，該值大致位于伏安特性曲線上由小電流區(qū)向限壓工作區(qū)轉(zhuǎn)折的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，從這一電壓開始，曲線上由小電流區(qū)向限壓工作區(qū)轉(zhuǎn)折的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，從這一電壓開始，避雷器將進(jìn)入限壓工作狀態(tài)。避雷器將進(jìn)入限壓工作狀態(tài)

29、。 、殘壓、殘壓 殘壓是指避雷器通過規(guī)定波形的沖擊電流時(shí)，其兩端出現(xiàn)的電殘壓是指避雷器通過規(guī)定波形的沖擊電流時(shí)，其兩端出現(xiàn)的電壓峰值，殘壓越低，避雷器的限壓性能越好。壓峰值，殘壓越低，避雷器的限壓性能越好。 、荷電率、荷電率 荷電率表示氧化鋅閥片上的電壓負(fù)荷，它是避雷器荷電率表示氧化鋅閥片上的電壓負(fù)荷，它是避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓幅值與直流起始動(dòng)作電壓的比值。荷電的持續(xù)運(yùn)行電壓幅值與直流起始動(dòng)作電壓的比值。荷電率的高低將直接影響到避雷器的老化過程。當(dāng)荷電率高率的高低將直接影響到避雷器的老化過程。當(dāng)荷電率高時(shí)，會(huì)加快避雷器的老化，適當(dāng)降低荷電率可以改善避時(shí)，會(huì)加快避雷器的老化，適當(dāng)降低荷電率可以改善

30、避雷器的老化性能，同時(shí)也可提高避雷器對(duì)暫態(tài)過電壓的雷器的老化性能，同時(shí)也可提高避雷器對(duì)暫態(tài)過電壓的耐受能力。但是，荷電率過低也會(huì)使避雷雷器的保護(hù)特耐受能力。但是，荷電率過低也會(huì)使避雷雷器的保護(hù)特性變壞。選擇荷電率需要考慮穩(wěn)定性、泄漏電流大小和性變壞。選擇荷電率需要考慮穩(wěn)定性、泄漏電流大小和溫度對(duì)伏安特性影響等因素，針對(duì)不同的電網(wǎng)確定合理溫度對(duì)伏安特性影響等因素，針對(duì)不同的電網(wǎng)確定合理的荷電率值。荷電率值一般取為（的荷電率值。荷電率值一般取為（45-7545-75）% %或更高，在或更高，在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中，因單相接地時(shí)健全相上的電中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中，因單相接地時(shí)健全相上的電壓幅值較高

31、，所以應(yīng)選較低的荷電率。壓幅值較高，所以應(yīng)選較低的荷電率。 、壓比、壓比 壓比是指氧化鋅避雷器通過壓比是指氧化鋅避雷器通過8/20s8/20s的額定沖擊放電電流時(shí)的殘壓與的額定沖擊放電電流時(shí)的殘壓與起始動(dòng)作電壓之比，壓比越小，表明通過沖擊大電流時(shí)的殘壓越低，避起始動(dòng)作電壓之比，壓比越小，表明通過沖擊大電流時(shí)的殘壓越低，避雷器的保護(hù)性能越好。雷器的保護(hù)性能越好。 避雷器均壓環(huán)v110kV等級(jí)上一般使用均壓環(huán)，他的目的主要是改變瓷式絕緣子片間的電壓分布，使靠近導(dǎo)線側(cè)的絕緣子電壓降低，從而達(dá)到起始電暈電壓之下，不至于發(fā)生電暈變高側(cè)避雷器避雷器運(yùn)行監(jiān)測(cè)器v避雷器在線監(jiān)測(cè)器是串聯(lián)工作在避雷器下面用來記錄避雷器動(dòng)作次數(shù)和監(jiān)測(cè)避雷器泄露電流的一種裝置。在線監(jiān)測(cè)器測(cè)量出來的是流過MOA的總電流，其中包括有功電流及容性電流，而容性電流再設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)是不變的，所以，可近似地把讀數(shù)增加情況看成