氧化锌避雷器的工作原理_优点_功能特性分析_高岩
氧化锌避雷器工作原理
氧化锌避雷器工作原理氧化锌避雷器是一种常见的用于保护电力设备和电力系统的设备，它的工作原理是通过引导和分散雷电击穿电力设备的电流，保护设备免受雷电侵害。
下面将详细介绍氧化锌避雷器的工作原理。
1. 引导雷电电流氧化锌避雷器的主要功能是引导雷电电流，防止雷电击穿电力设备。
当雷电击中电力系统时，避雷器将迅速建立一个低阻抗通路，将雷电电流引导到地下，避免电流通过电力设备。
避雷器通过其特殊的构造和材料，使其在正常操作时具有高电阻，从而保护电力设备。
2. 分散雷电能量除了引导雷电电流，氧化锌避雷器还能够分散雷电能量，减少雷电对电力设备的破坏。
当雷电击中避雷器时，避雷器内的氧化锌元件会迅速响应，将雷电能量分散到大地中。
氧化锌元件能够迅速吸收大量的电能，并将其转化为热能，从而将电力设备保护起来。
3. 自愈性能氧化锌避雷器具有自愈性能，即在遭受雷击后能够自动恢复正常工作状态。
当氧化锌避雷器受到雷击时，其中的氧化锌元件会发生电弧放电，将雷电能量分散。
一旦雷电过去，氧化锌元件会迅速冷却并恢复到高电阻状态，以保护电力设备。
4. 优点和应用领域氧化锌避雷器具有以下优点：- 高能量吸收能力：能够吸收大量的雷电能量，保护电力设备免受雷击破坏。
- 高电阻：在正常工作状态下，具有很高的电阻，不会对电力系统造成影响。
- 自愈性能：能够自动恢复正常工作状态，不需要人工干预。
- 长寿命：具有较长的使用寿命，能够稳定工作多年。
氧化锌避雷器广泛应用于以下领域：- 电力系统：用于保护变电站、配电装置和输电线路等电力设备。
- 通信系统：用于保护通信设备，如电话线路、电缆和天线等。
- 工业设备：用于保护工业设备，如发电机、变压器和电动机等。
- 建筑物：用于保护建筑物和结构物，如高层建筑、桥梁和塔楼等。
总结：氧化锌避雷器通过引导和分散雷电电流，保护电力设备免受雷击破坏。
它具有高能量吸收能力、高电阻、自愈性能和长寿命等优点，被广泛应用于电力系统、通信系统、工业设备和建筑物等领域。
氧化锌避雷器的工作原理与特点
氧化锌避雷器的工作原理与特点金属氧化锌避雷器是一种过电压保护装置，它由封装在瓷套内的若干非线性电阻阀片串联组成。
其阀片以氧化锌为主要原料，添加微量的三氧化二铋、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二锑等金属氧化物经过成型、烧结、表面处理等工艺过程而制成，所以又称为氧化锌避雷器。
氧化锌避雷器是20世纪60年代末70年代初研制成功的氧化锌非线性电阻片及电力用氧化锌避雷器。
它是一种新型避雷器，主要由氧化锌压敏电阻构成。
每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。
然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。
因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流很小，相当于绝缘体。
在正常运行情况下。
氧化锌避雷器内部电流主要是容性电流，其内部阀片的等效电路如图2-2所示。
其中品界电容C的大小在工程上可以视为恒定值，而非线性电阻随加在阀片上的电压大小的变化而变化。
当作用于ZnO阀片上的电压小于参考电压时，ZnO阀片呈现很大的电阻，相当于绝缘体，其值变化不大。
当作用于ZnO阀片上的电压幅值接近甚至是超过参考电压时，其非线性电阻值减小很快，阻性电流分量迅速增加，因此它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片。
当作用于氧化锌避雷器上的电压超过定值(起动电压)时，阀片“导通”，将大电流通过阀片泄人地中，此时其残压不会超过被保护的耐压，达到了保护目的。
此后，当作用电压降到定值(起动电压)以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复高阻(可以看做绝缘)状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭问题。
氧化锌避雷器是目前先进的过电压保护器。
氧化锌避雷器的工作原理
氧化锌避雷器的工作原理氧化锌避雷器是一种常见的用于保护电力设备和电力线路免受雷击损害的装置。
它通过利用氧化锌的特殊性质，将雷电能量引导到地面，从而保护设备和线路的安全运行。
氧化锌避雷器由氧化锌块、电极和外壳组成。
下面将详细介绍氧化锌避雷器的工作原理。
1. 氧化锌块氧化锌块是氧化锌避雷器的核心部件，它由多个氧化锌元件组成。
每个氧化锌元件由氧化锌粉末和导电材料混合而成，形成一个具有导电性能的块状物体。
这些氧化锌块被放置在避雷器的内部，起到吸收和分散雷电能量的作用。
2. 电极氧化锌避雷器中的电极起到引导雷电能量的作用。
避雷器的顶部和底部各有一个电极，它们与氧化锌块相连。
当避雷器遭遇雷电冲击时，电极会将雷电能量引导到氧化锌块中。
3. 外壳氧化锌避雷器的外壳是由绝缘材料制成的，其作用是保护内部的氧化锌块和电极不受外界环境的影响。
外壳具有良好的绝缘性能和耐电压能力，能够防止避雷器内部发生电弧和击穿现象。
当雷电冲击到达氧化锌避雷器时，避雷器内部的氧化锌块会迅速吸收雷电能量。
由于氧化锌具有负温度系数的特性，当避雷器受到雷电冲击时，氧化锌块的电阻会急剧下降，形成一个低阻抗路径，将雷电能量引导到地面。
这样，避雷器就起到了保护电力设备和电力线路的作用。
除了工作原理，氧化锌避雷器还有一些其他的特点和应用。
1. 高耐电压能力：氧化锌避雷器能够承受高电压的冲击，保护设备和线路不受损坏。
2. 快速响应：氧化锌避雷器对雷电冲击的响应速度非常快，能够迅速将雷电能量引导到地面。
3. 长寿命：氧化锌避雷器具有较长的使用寿命，能够在多次雷击后仍保持良好的工作状态。
4. 广泛应用：氧化锌避雷器广泛应用于电力系统、通信系统、铁路系统等各种领域，保护设备和线路的安全运行。
总结：氧化锌避雷器通过利用氧化锌的特殊性质，将雷电能量引导到地面，保护电力设备和电力线路免受雷击损害。
它由氧化锌块、电极和外壳组成，具有高耐电压能力、快速响应、长寿命等特点。
氧化锌避雷器工作原理
氧化锌避雷器工作原理氧化锌避雷器是一种常见的避雷器设备，它通过特定的工作原理来保护电力设备和建筑物免受雷击的危害。
本文将详细介绍氧化锌避雷器的工作原理，并分析其在避雷保护中的作用。
一、氧化锌避雷器的基本原理1.1 氧化锌的导电性：氧化锌是一种半导体材料，具有较高的电导率。
1.2 避雷器的结构：氧化锌避雷器通常由氧化锌块和金属电极组成。
1.3 避雷器的连接方式：氧化锌避雷器通过连接到电力系统中，实现对雷电的引导和消散。
二、氧化锌避雷器的工作原理2.1 雷电的引导：当雷电击中建筑物或设备时，氧化锌避雷器会迅速将电荷引导到地面。
2.2 电荷的消散：氧化锌避雷器通过高导电性的氧化锌材料，迅速将电荷分散到大地。
2.3 保护设备：氧化锌避雷器有效地保护了电力设备和建筑物，避免了雷击带来的损坏。
三、氧化锌避雷器的优势3.1 高效保护：氧化锌避雷器具有高效的避雷保护作用，能够迅速引导和消散雷电。
3.2 耐用性强：氧化锌避雷器具有较长的使用寿命，能够持续保护设备和建筑物。
3.3 维护简便：氧化锌避雷器的维护工作相对简单，一般只需定期检查和清洁即可。
四、氧化锌避雷器的应用范围4.1 电力系统：氧化锌避雷器广泛应用于各类电力系统中，保护变压器、开关设备等。
4.2 通信设备：氧化锌避雷器也常用于通信基站等设备中，保护通信设备免受雷击损害。
4.3 建筑物：建筑物的屋顶、烟囱等高处常安装氧化锌避雷器，保护建筑结构不受雷击影响。
五、氧化锌避雷器的发展趋势5.1 高性能化：随着科技的发展，氧化锌避雷器将不断提升性能，提高避雷效果。
5.2 智能化：未来氧化锌避雷器可能会实现智能化控制和监测，提高避雷系统的智能化水平。
5.3 环保化：氧化锌避雷器的材料和制造工艺将更加环保，符合可持续发展的要求。
综上所述，氧化锌避雷器通过其独特的工作原理和优势，有效保护了电力设备、通信设备和建筑物免受雷击危害。
随着技术的不断发展，氧化锌避雷器将在避雷保护领域发挥更加重要的作用。
氧化锌避雷器工作原理
氧化锌避雷器工作原理氧化锌避雷器是一种常见的避雷设备，它能有效地保护建筑物和设备免受雷击的危害。
本文将详细介绍氧化锌避雷器的工作原理，帮助读者更好地了解这一重要的电气设备。
一、氧化锌避雷器的基本原理1.1 电气原理：氧化锌避雷器是一种非线性电阻元件，其工作原理基于氧化锌在电场作用下的非线性电阻特性。
当避雷器两端的电压低于一定阈值时，氧化锌呈现高阻抗状态，电流很小；当电压超过阈值时，氧化锌突然变为低阻抗状态，吸收大量电荷，将雷电能量导向地面。
1.2 热原理：氧化锌避雷器在工作过程中会产生热量，这是因为在防雷过程中，氧化锌会吸收大量电荷并将其转化为热能。
这种热量会导致氧化锌避雷器表面温度升高，但不会影响其正常工作。
1.3 自愈性能：氧化锌避雷器具有自愈性能，即在遭受雷击后，氧化锌会自动恢复到高阻抗状态，继续保护设备不受雷击损害。
这种自愈性能是氧化锌避雷器的重要特点，保证了其长期稳定可靠地工作。
二、氧化锌避雷器的作用机理2.1 分流作用：氧化锌避雷器能够将雷电能量导向地面，起到分流的作用，避免雷击直接作用在建筑物或设备上，有效保护其免受雷击损害。
2.2 电压限制作用：氧化锌避雷器在工作时能够限制电压在一定范围内，避免设备或线路因过高电压而受损。
这种电压限制作用是氧化锌避雷器的重要功能之一。
2.3 防止雷电侵入：氧化锌避雷器能够有效地吸收雷电能量，将其导向地面，防止雷电侵入建筑物或设备内部，保护其安全运行。
三、氧化锌避雷器的安装要求3.1 接地要求：氧化锌避雷器在安装时必须与地线连接，确保其能够有效导向雷电能量到地面，保护设备和建筑物安全。
3.2 安装位置：氧化锌避雷器的安装位置应选择在建筑物或设备的高处，以确保其能够有效地吸收雷电能量，并避免影响正常使用。
3.3 定期检测：氧化锌避雷器在安装后需要定期进行检测和维护，确保其正常工作状态，及时更换老化或损坏的避雷器，保证其长期有效地保护作用。
四、氧化锌避雷器的应用范围4.1 住宅建筑：氧化锌避雷器适用于各类住宅建筑，能够有效保护建筑物和居民免受雷击危害。
氧化锌避雷器的作用原理和特点
氧化锌避雷器的作用原理和特点1.氧化锌避雷器的作用原理氧化锌避雷器(以下称为ZnO避雷器)主要是由氧化锌电阻片组装而成的。
它的非线性系数很小，故具有较好的非线性伏安特性。
氧化锌避雷器在正常的工作电压下，具有极大的电阻，而呈现出绝缘状态。
在雷电过电压的作用下，则呈现低电阻状态，泄放雷电流，使与避雷器并联的电气设备的残压被限制在设备的平安值以下，待有害的过电压消逝后，避雷器便快速的恢复高电阻，而呈现出绝缘状态，从而有效地爱护了设备的绝缘免受过电压的损害。
其伏安特性可用公式u =Ci“表示，其中非线性指数a与电流密度有关。
2.氧化锌避雷器的基本特点(1)结构简洁、无间隙、体积小、重量轻。
一般只有0.01一0.04，即使在大冲击电流(例如lOkA)下，a也不会超过0.1，已接近于抱负值a=0，因此ZnO避雷器可以省去串联的火花间隙，成为无间隙避雷器，由于无间隙，在陡波头冲击放电电压作用下，残压值上升也较小，可使电力设备的绝缘水平降低，这对于超高压系统经济意义重大。
(2)动作响应快，爱护性能好。
传统的sic避雷器要等到电压上升到间隙的冲击放电电压后才可将电流泄放，而ZnO避雷器由于没有火花间隙，放电没有时延，一旦作用电压开头上升，阀片马上开头汲取过电压的能量，抑制过电压的进展。
(3)通流容量大。
ZnO避雷器的通流力量完全不受串联间隙被灼伤的制约，仅与阀片本身的通流力量有关，而ZnO阀片单位面积的通流力量要比sic阀片大4一5倍，通流容量大的优点使得ZnO避雷器完全可以用来限制操作过电压，也可以耐受肯定持续时间的工频过电压。
(4)无续流，能耐受多重雷电过电压或操作过电压。
当作用在阀片上电压超过某一值时，将发生“导通”，其后，ZnO 阀片上的残压受其良好的非线性特性所掌握，当系统电压降至起始动作电压以下时，ZnO的“导通”状态终止，相当于一绝缘体，不存在工频续流。
在雷击或操作过电压作用下，ZnO避雷器因无续流，只需汲取冲击过电压能量，而不需汲取续流能量，因此ZnO避雷器具有耐受多重雷击和重复发生的操作过电压的力量。
氧化锌避雷器的工作原理
氧化锌避雷器的工作原理氧化锌避雷器是一种常见的电力设备，用于保护电力系统免受雷击和过电压的伤害。
它的工作原理基于氧化锌材料的特性和电力系统的工作原理。
工作原理概述：氧化锌避雷器的工作原理可以简单概括为：当电力系统中浮现过电压时，氧化锌避雷器会迅速响应并形成导通通路，将过电压引入地线，以保护电力设备和系统的安全运行。
详细工作原理解析：1. 氧化锌材料的特性：氧化锌是一种非线性电阻材料，具有正温度系数特性。
这意味着在低电压下，氧化锌的电阻很高，几乎不导电；而在高电压下，氧化锌的电阻迅速减小，形成导通通路。
2. 电力系统的工作原理：电力系统中往往会浮现过电压，例如由雷击、开关操作或者其他原因引起的瞬态过电压。
过电压会对电力设备和系统造成严重损坏，甚至导致系统故障。
3. 氧化锌避雷器的工作过程：当电力系统中浮现过电压时，氧化锌避雷器会迅速响应。
在正常工作状态下，氧化锌避雷器的电阻非常高，几乎不导电。
但当系统中的电压超过氧化锌避雷器的额定电压时，氧化锌避雷器的电阻迅速减小，形成导通通路，将过电压引入地线。
4. 过电压的引导和消散：一旦氧化锌避雷器形成导通通路，过电压会通过避雷器引入地线，并由地线将其分散到地下。
这样就保护了电力设备和系统免受过电压的伤害。
5. 过电压保护的恢复：一旦过电压消散，氧化锌避雷器的电阻会恢复到正常高阻状态。
这样，氧化锌避雷器就可以再次响应新的过电压事件，保护电力系统的安全运行。
总结：氧化锌避雷器作为电力系统中重要的过电压保护装置，其工作原理基于氧化锌材料的特性和电力系统的工作原理。
当电力系统中浮现过电压时，氧化锌避雷器迅速响应并形成导通通路，将过电压引入地线，以保护电力设备和系统的安全运行。
通过了解氧化锌避雷器的工作原理，我们能够更好地理解其在电力系统中的重要作用，并合理应用于实际工程中，保障电力系统的可靠运行。
氧化锌避雷器工作原理
氧化锌避雷器工作原理引言：氧化锌避雷器是一种常见的用于保护电力设备和电力系统的电气器件。
它具有快速响应、高能量吸收和可靠性强的特点。
本文将详细介绍氧化锌避雷器的工作原理。
一、氧化锌避雷器的基本原理1.1 电气特性氧化锌避雷器是一种非线性电阻器，其电阻在正常工作状态下较高，可以阻断电流通过。
当遭遇雷电冲击时，其电阻会迅速降低，从而允许大量电流通过，将雷电能量引导到地面。
1.2 锌氧化物的半导体特性氧化锌避雷器的核心是锌氧化物，它具有半导体特性。
在正常工作状态下，锌氧化物的能带结构处于绝缘态，电流几乎不流动。
然而，当遭受雷电冲击时，锌氧化物会发生击穿，电流迅速增加，形成导电通道，将雷电能量引导到地面。
1.3 电流分布原理当雷电冲击到达氧化锌避雷器时，由于避雷器的特殊结构，电流会在避雷器上形成分布。
大部分电流通过锌氧化物的导电通道流向地面，只有少量电流通过避雷器的绝缘部分进入电力系统。
这种电流分布原理确保了电力设备和电力系统的安全运行。
二、氧化锌避雷器的工作过程2.1 正常工作状态在正常工作状态下，氧化锌避雷器的电阻较高，几乎不会有电流通过。
它起到了防止过电压侵入电力系统的作用。
2.2 遭受雷电冲击当遭受雷电冲击时，氧化锌避雷器的电阻会迅速降低，导电通道形成，大量电流通过避雷器，将雷电能量引导到地面。
这个过程发生得非常迅速，几乎在毫秒级别内完成。
2.3 恢复到正常状态当雷电冲击结束后，氧化锌避雷器会自动恢复到正常工作状态。
其电阻重新升高，电流几乎不再通过。
这种自动恢复的特性使得氧化锌避雷器能够多次承受雷电冲击，保护电力设备和电力系统的安全运行。
三、氧化锌避雷器的特点3.1 快速响应氧化锌避雷器的响应时间非常短，通常在纳秒级别。
这使得它能够迅速引导雷电能量，保护电力设备免受过电压的损害。
3.2 高能量吸收能力氧化锌避雷器能够吸收大量的雷电能量，并将其引导到地面。
这种高能量吸收能力使得它能够有效地保护电力系统，防止过电压对设备造成损坏。
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氧化锌避雷器的工作原理、优点、功能特性分析高 岩(中央广播电视塔动力部,北京 100036)摘 要:氧化锌避雷器因具有齐全的防护功能,在特性上可保持长期稳定运行,且体积较小有利于手车柜的安装,故得到了广泛的应用。
笔者细致深入的分析了氧化锌避雷的工作原理、优点、功能特性。
希望通过本文使广大电力系统工作者对氧化锌避雷器有全面的,更深层次的理解。
关键词:氧化锌避雷器;原理;优点;功能特性 一、氧化锌避雷器工作原理1.避雷器的作用避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。
避雷器就是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,在过电压下间隙被击穿接地,放电降压起到保护线路或设备绝缘的作用。
2.氧化锌避雷器(阀型避雷器的第三代产品)工作原理图1 Z n0避雷器的伏安特性氧化锌避雷器是世界公认的当代最先进防雷电器。
其结构为将若干片Z nO 阀片压紧密封在避雷器瓷套内。
Z nO 阀片具有非常优异的非线性特性,在较高电压下电阻很小很小,可以泄放大量雷电流,残压很低,在电网运行电压下电阻很大,泄漏电流只有50～150μA ,电流很小,可视为无工频续流,这就是可以做成无间隙氧化锌避雷器的原因,它对陡波和雷电幅值同样有限压作用,防雷保护功能完全是其突出优点。
在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌雷器,运行实践表明,它有损坏爆炸率高,使用寿命短等缺点。
究其原因,暂态过电压承受能力差是其致命弱点。
而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点,同时有暂态过电压承受能力强的特点,是一种理想的扬长避短的产品,结合我国国情可在3～35kV 系统串联间隙氧化锌避雷器。
氧化锌避雷器伏安特性如图1所示。
二、氧化锌避雷器的优点及功能特性1.氧化锌避雷器的优点(1)具有完全的防雷功能,即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用;(2)防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障;(3)防雷保护作用不应有短路电流或工频续流等工频能源浪费;(4)动作特性应具有长期运行稳定性,免受暂态过电压危害;(5)具有连续雷电冲击保护能力;(6)有较小的外形尺寸,小型化轻量化更便于室内手车柜使用;(7)具有20年以上使用寿命;(8)能附带脱离器监察运行工况,当其失效时自动退出运行。
2.氧化锌避雷器功能特性(1)避雷器是过电压保护电器,氧化锌避雷器具有过电压防护功能对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压,避雷器泄流能起限压保护作用。
对能量是无限(有补充能源)的过电压,如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称),其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍,与工频电源频率总有合拍的时候,如因某些原因而激发暂态过电压,工频电源能自动补充过电压能量,即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减,暂态过电压如果进入避雷器保护动作区,势必长时间反复动作直至热崩溃,避雷器损坏爆炸,因此暂态过电压对避雷器有致命危害。
如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器,称之为暂态过电压承受能力强,反之称暂态过电压承受能力差。
碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强,但由于运行中动作特性稳定性差,常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降,仍可能遭受暂态过电压危害。
无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低,仅2.21～2.56Uxg (最大相电压),而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg ,故有暂态过电压承受能差的缺点。
对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙,将全部暂态过作者简介:高岩(1973-),男,北京人,中央广播电视塔动力部电力运行科,工程师。
中国电力教育2008年研究综述与技术论坛专刊电压限定在保护死区内,使避雷器免受其危害。
(2)从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障防雷器件具有防雷保护电力装置安全作用,但有些器件的保护作用对电力系统的安全运行会产生影响。
保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后,保护回路再也没有限流元件,保护动作都要造成接地故障或相间短路故障,保护作用增大电力系统故障率,影响电力系统的正常、安全运行规范和标准规定“保护间隙应尽量与自动重合闸装置配合,以减少线路停电事故”。
这是一种补救措施,非治本之策。
自动重合闸装置由于要求技术条件高,价格贵,只在大中型变电站才有条件采用,大多数中小型变配电所没条件采用,它们大多把“应尽量”理解为“也可不装”。
还有人只看重保护间隙结构简单、价格低廉,但若加上自动重合闸装置总费用远比采用先进防雷电器贵。
管型避雷器利用喷气灭弧作用,可瞬时消除接地故障或相间短路故障,但随其动作次数增多,灭弧能力下降,仍有接地故障或相间短路故障的隐患。
应认识到治本之策是使用氧化锌避雷器,从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障,且不用自动重合闸装置就能减少线路雷害停电事故。
(3)氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击,连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs,间隔时间极短。
碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流,切断续流时耗最大达10000μs,一次保护循环时间要远大于10000μs才能恢复到可进行再次动作能力,故碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。
氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流,雷电流泄放(小于100μs)完毕,立即恢复到可进行再次动作能力,故氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力,这对于多雷区或雷电活动特殊强烈地区的防雷保护尤为重要。
(4)氧化锌避雷器具有节约工频能源的作用虽然防雷器件具有泄放雷电流的限(降)压保护作用,但有些器件同时泄放工频电流,浪费能源。
保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流(几k A至几十kA)对地放电,碳化硅避雷器保护动作,伴随工频续流(避雷器FS型为50A,FZ型为80A,FCD型为250A)对地放电,这些都是工频能源的浪费,可是人们长期对这种现象熟视无睹、习以为常,认为一次保护动作浪费不大,不值得大惊小怪。
应认识到”涓滴之水,汇成江河”的道理,这种能源浪费,如积全国之数,积长年之数,岂可小看。
使用氧化锌避雷器可彻底避免保护作用带来的工频能源浪费。
(5)可避因免拐点电压偏低带来的缺点碳化硅避雷器因其间隙结构(隙距小,数量多)带来一些缺点:如没有雷电陡波保护功能;没有连续雷电冲击保护能力;动作特性稳定差可能遭受暂态过电压危害;动作负载重寿命短等。
无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压较低,有暂态过电压承受能力差,损坏爆炸率高和寿命短等缺点。
串联间隙氧化锌避雷器的间隙结构不同于碳化硅避雷器,因其间隙数量少,当过电压达到冲击放电电压时间隙无时延击穿,因隙距大动作特性稳定,故它可避免碳化硅避雷器间隙带来的一切缺点。
串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害,故它可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来的一切缺点。
串联间隙氧化锌避雷器仍有前两种避雷器保护性能优点,而避免它们的缺点。
三、从避雷器的选用上分析氧化锌避雷器1.氧化锌避雷器具有齐全的防护功能避雷器的选用常只侧重雷电残压参数的考察,而忽略了其它保护特性参数的考察。
这是一种偏见,因为除雷电残压外,还有其它保护参数,如工频放电电压值,冲击放电电压值,是考察避雷器暂态过电压承受能力,保证其长期正常运行的参数;又如是否有雷电陡波残压值,是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。
综合来看,只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数,也就是说它有齐全的防护功能。
2.氧化锌避雷动作特性可保持长期运行稳定选用避雷器不但要考察产品样本提供参数值,还要考察动作特性运行稳定性。
串联间隙氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流而无续流,动作负载轻,间隙不需具有灭弧及切断续流能力,故间隙数量特少,3～10k V避雷器仅一个间隙, 35kV避雷器为3个间隙串联,间隙的工频放电电压值与碳化硅避雷器相同,符合GB7327规定,故间隙隙距大,动作特性可保持长期运行稳定。
3.氧化锌避雷器使用寿命较长选用避雷器多未认真注意其使用寿命问题。
避雷器使用寿命与许多因素有关,除制造质量,密封失效受潮及其它外界因素外,避雷器阀片的老化速度也是影响寿命的关键因素。
串联间隙氧化锌避雷器的间隙可保证阀片只在过电压保护动作过程承受高电压,时间极短(100μs内),在其它情况下阀片对于电网电压,或处于隔离状态(纯间隙时),或处于低电位状态(复合间隙电阻分压),大大改善阀片长期工作条件,还可免受暂态过电压危害和温度热损伤,保证阀片温度不超过55℃,从而保证避雷器寿命在20年以上。
4.氧化锌避雷器体积较小,有利于手车柜的安装选用避雷器时大多未考虑其外形尺寸的影响。
制造避雷器均按户内外两用条件决定其瓷套绝缘强度,其外形尺寸与阀片材料有关。
当其用于架空线路或户外变配电设备时,因其相间距大,避雷器外形尺寸不会带来不良影响。
户内手车式开关柜因其体积尺寸较小,避雷器外形尺寸大时会带来不良影响。
氧化锌避雷器外径和高度相对较小,35kV级还可做成悬挂式,如Y5CZz-42110L型串联间隙氧化锌避雷器,高度仅640m m。
小型化避雷器更有利于手车柜内安装使用。
参考文献:[1]解广润.电力系统过电压[M].北京:水利电力出版社,1985.[2]过电压保护和绝缘配合.DL T620-1997[M].北京:北京中国电力出版社.[3]交流无间隙金属氧化物避雷器[S].GB11032-89.[4]严璋.电气绝缘在线检测技术[M].北京:中国电力出版社,1997.[5]朱德恒,严璋.高电压绝缘[M].北京:清华大学出版社,1992.[6]周泽存.电压技术[M].北京:水利水电出版社,1994.139氧化锌避雷器的工作原理、优点、功能特性分析。