—皖開電力—專業(yè)生產優(yōu)質復合氧化鋅避雷器∑*基本特點

交流無間隙金屬氧化物避雷器具有優(yōu)異的非線性伏·安特性,，響應特性好、無續(xù)流,、通流容量大,、殘壓低、抑制過電壓能力強,、耐污穢,、抗老化、不受海拔約束,、結構簡單,、無間隙、密封嚴,、壽命長等特點,。

本避雷器在正常系統(tǒng)工作電壓下，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài),，僅有微安級電流通過,。在過電壓大電流作用下它便呈現(xiàn)低電阻，從而限制了避雷器兩端的殘壓,。

 基本分類

避雷器有高壓和低壓避雷器之分,，本節(jié)介紹的是低壓配電系統(tǒng)中的避雷器（電涌保護器SPD）。

1.電涌保護器的種類名目繁多,，在中國的市場上已經超過了上百種,，如何對不

從組合結構分；現(xiàn)在市場上的避雷器有幾下幾種：

1)間隙類————開放式間隙,、密閉式間隙

2)放電管類———開放式放電管密封式放電管

3)壓敏電阻類——單片,、多片

4)抑制二極管類

5)壓敏電阻/氣體放電管組合類----簡單組合、復雜組合

6)碳化硅類

按照其保護性質有可以分為：開路式避雷器、短路式避雷器或開關型,、限壓型

按照工作狀態(tài)（安裝形式）又可分為：并聯(lián)避雷器和串聯(lián)式避雷器,。

2.避雷器的結構及特性

2.1.1開放式間隙避雷器

間隙避雷器的工作原理：基于電弧放電技術，當電極間的電壓達到一定程度時,，擊穿空氣電弧在電極上進行放電,。

優(yōu)點：放電能力強，通流量大（可以達到100KA）漏電流小

熱穩(wěn)定性好

缺點：殘壓高,，反映時間慢,，存在續(xù)流

工藝特點：由于金屬電極在放電時承受較大電流，所以容易造成金屬的升華,，使放電腔內形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動和正常使用。放電電極的生產主要還是集中在國外一些避雷器生產企業(yè),，,，電極的主要成分是鎢金屬的合金。

工程應用：該種結構的避雷器主要應用在電源系統(tǒng)做B級避雷器使用,。但由于避雷器自身的原因容易引起火災,，避雷器動作后（飛出）脫離配電盤等事故。根據型號的不同適合與各種配電制式,。

工程安裝時一定要考慮安裝距離,，避免引起不必要的損失和事故。

2.1.2密閉式間隙避雷器

現(xiàn)在國內市場有一種多層石墨間隙避雷器,，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電,，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術不僅解決了續(xù)流問題而且是逐層放電,，無形中增大了產品自身的通流能力,。

優(yōu)點：放電電流大測試zui大50KA（實際測量值）漏電流小

無續(xù)流無電弧外瀉熱穩(wěn)定性好

缺點：殘壓高，反映時間慢

工藝特點：石墨為主要材料,，產品內采用全銅包被解決了避雷器在放電時的散熱問題,，不存在后續(xù)電流問題，zui大的特點是沒有電弧的產生,，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多,。

工程應用：該種避雷器應用在各種B、C類場合,，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題,。根據型號的不同該種產品適合與各種配電制式。

2.2放電管類避雷器

2.2.1開放式放電管避雷器

開放式放電管避雷器,，實質與開放式間隙避雷器是一樣的產品,，都屬于空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個等級。

優(yōu)點：體積小通流能力強(10-15KA）漏電流小無電弧噴瀉

缺點：殘壓較高有續(xù)流產品*性差（啟動電壓,、殘壓）反映時間慢

2.2.2密閉式氣體放電管

密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管,，主要是內部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電,，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的,。一般有2極和3極兩種結構。外型與上圖相似,。

優(yōu)點：體積?。怏w管可以很小）通流量大無電弧

缺點：產品*性差（啟動電壓,、殘壓）有續(xù)流殘壓較高

工藝特點：空氣放電管還是屬于開放式產品,，在工作時不保證沒有點火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結構,，一般有2極和3極良種結構形式,，一般3極有熱保護裝置（短路裝置），在放電管工作時溫度超過了一定范圍,，短路裝置啟動使放電管整體導通,。防止溫度過高造成放電管內氣壓生高器件爆裂。

工程應用：一般空氣放電管現(xiàn)在很少應用,，而氣體放電管現(xiàn)在被廣泛的應用在信號防雷器上,。型號的不同也有在電源避雷器上使用。

2.3氧化鋅電阻類避雷器

2.3.1單片壓敏電阻避雷器

單片壓敏電阻避雷器是80年代由日本zui先發(fā)明使用,。直到現(xiàn)在,，單片敏電阻的使用率也是避雷器中zui高的。壓敏電阻避雷器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點,。當電壓沒有波動時氧化鋅呈高阻態(tài),，當電壓出現(xiàn)波動達到壓敏電阻的啟動電壓時壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限制在一定范圍內,。

2.3.2多片壓敏電阻避雷器

由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻zui大放電電流在20KA\8/20uS）,，在這種前提下多片組合壓敏電阻避雷器產生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小,，不能滿足B級場合的使用,。多片壓敏電阻的產生從根本上解決了壓敏電阻通流量的問題。

優(yōu)點：通流容量大,，殘壓較低,，反應時間較快（≤25ns），

無跟隨電流（續(xù)流）

缺點：漏電流較大,，老化速度快,。熱穩(wěn)定一般

工藝特點：多數采用積木結構,。

工程應用：根據結構不同，壓敏電阻避雷器廣泛的應用在B,、C,、D級以及信號避雷器。但是應解決的問題是工程中有個別產品存在燃燒現(xiàn)象,，所以在產品選型時應注意廠家使用的外殼材料,。

2.4抑制二極管類防雷器

抑制二極管類防雷產品主要是網絡等信號避雷產品中大量的應用，主要采用的器件有P*KE（雪崩管）等系列等產品,。工作原理是基于PN結反向擊穿保護,。

優(yōu)點：殘壓低動作精度高反應時間快無續(xù)流體積小

缺點：通流量小

2.5壓敏電阻/氣體放電管組合類

2.5.1簡單組合避雷器

組合式避雷器典型結構是N-PE結構形式，這種避雷器與單一結構的避雷器相比,，綜合了兩種不同產品的優(yōu)點,，而減少了單一器件的缺點。

優(yōu)點：通流量大反應時間快

缺點：殘壓相對較高

工程應用：僅在N-PE制式使用的避雷器,，適合電壓波動率較大地區(qū)使用,。

2.5.2復雜型組合式避雷器

這種避雷器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點，在結構上一般使用數量較多的壓敏電阻和氣體放電管,。這種結構的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低,。行業(yè)內也稱這種結構的避雷器為一體化避雷器,。

優(yōu)點：通流量大反映時間快殘壓低無續(xù)流熱穩(wěn)定性好

缺點：無聲音報警無計數器

工藝特點：一體化避雷器的電路結構緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時間快的特點,，有結合了氣體放電管具有較高通流能力的優(yōu)點,。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道,?；谶@種完善的電路結構使避雷器的使用壽命大大提高。

工程應用：

一體化避雷器根據型號的不同廣泛應用與B,、C,、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設計,，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用,。（IEC規(guī)定B、C,、D模塊化避雷器三級間的zui短距離在10M以上）

2.6碳化硅避雷器（閥式避雷器）

碳化硅避雷器主要應用于高壓電力防雷,，目前仍是電力系統(tǒng)使用率較高的電力防雷產品。

圖片是用于交流電源的浪涌保護器

2.7天饋式避雷器

網絡信號無線發(fā)射與接口設備防護,；工控信號無線發(fā)射,、接收設備防護,；衛(wèi)星電視接收設備防護；監(jiān)控信號無線發(fā)射,、接收設備防護,；其它無線通訊設備的防護；其它射頻信號設備的防護上的運用,。

2.8視頻信號避雷器

直流監(jiān)控系統(tǒng)防雷器主要用于電源和信號系統(tǒng)的*保護,，是一體化多功能電涌保護器。適用于對攝像機的電源,、視頻,、音頻、云臺控制線路實施浪涌保護,，它具有通流量大,，限制電壓低，響應速度快,，安裝方便等特點,，可充分保護技術的監(jiān)控設備。

2.9電源網絡二合一避雷器

適用于監(jiān)控系統(tǒng)前端網絡攝像機,、無線遙控攝像機的電源線和網絡線的雷電浪涌防護,。

◆可對工作電壓220V供電網絡攝像機的電源線、網絡線進行一體化,、多功能的浪涌防護,。

◆對監(jiān)控攝像機的電源、網絡進行一體化防浪涌設計,，有效平衡各線路電位差,。

◆能有效防止因電源、網絡線路電位差瞬時增大而造成的設備損壞,。

◆采用進口防雷器件,，通流量大，殘壓低,，響應速度快,，使用壽命長。

◆集成化,，體積小,，接線簡易，安裝方便,。

4基本作用

避雷器的作用是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設備免受雷電過電壓,、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一個電器,。避雷器的類型主要有保護間隙,、閥型避雷器和氧化鋅避雷器,。保護間隙主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng),、線路和變電所進線段保護,。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在500KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓,，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內過電壓或作內過電壓的后備保護,。

5工作原理

避雷器是變電站被保護設備免遭雷電沖擊波襲擊的設備。當沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護水平時,，避雷器首先放電,，并將雷電流經過良導體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護設備雷電沖擊水平以下,，使電氣設備受到保護,。避雷器按其發(fā)展的先后可分為：保護間隙——是zui簡單形式的避雷器；管型避雷器——也是一個保護間隙,，但它能在放電后自行滅?。婚y型避雷器——是將單個放電間隙分成許多短的串聯(lián)間隙,，同時增加了非線性電阻,，提高了保護性能；磁吹避雷器——利用了磁吹式火花間隙,，提高了滅弧能力,，同時還具有限制內部過電壓能力；氧化鋅避雷器——利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性（非線性*,，即在高電壓時呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓,，在正常工頻電壓下呈高電阻特性）,，具有無間隙、無續(xù)流殘壓低等優(yōu)點,，也能限制內部過電壓,，被廣泛使用。

6適用范圍

交流無間隙金屬氧化物避雷器用于保護交流輸變電設備的絕緣,，免受雷電過電壓和操作過電壓損害,。適用于變壓器、輸電線路,、配電屏,、開關柜、電力計量箱,、真空開關,、并聯(lián)補償電容器,、旋轉電機及半導體器件等過電壓保護。

一,、氧化鋅避雷器的通流能力大9七大特性

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,。川泰生產的氧化鋅避雷器的通流能力*符合甚至高于國家標準的要求,。線路放電等級、能量吸收能力,、4/10納秒大電流沖擊耐受,、2ms方波通流能力等指標達到了國內水平。

二,、氧化鋅避雷器的保護特性優(yōu)異

氧化鋅避雷器是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設備免受過電壓損壞的電器產品,，具有良好保護性能。因為氧化鋅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,，便于設計成無間隙結構，使其具備保護性能好,、重量輕,、尺寸小的特征。當過電壓侵入時,，流過閥片的電流迅速增大,，同時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)質復合外套，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,、氧化鋅避雷器的機械性能

主要考慮以下三方面因素：

⑴承受的地震力；

⑵作用于避雷器上的zui大風壓力

⑶避雷器的頂端承受導線的zui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。

目前國家標準規(guī)定的爬電比距等級為：

⑴II級 中等污穢地區(qū)：爬電比距20mm/kv

⑵III級 重污穢地區(qū)：爬電比距25mm/kv

⑶IV級 特重污穢地區(qū)：爬電比距31mm/kv

六,、氧化鋅避雷器的高運行可靠性

長期運行的可靠性取決于產品的質量,，及對產品的選型是否合理,。影響它的產品質量主要有以下三方面：

A 避雷器整體結構的合理性；

B 氧化鋅閥片的伏安特性及耐老化特性

C 避雷器的密封性能,。

七,、工頻耐受能力

由于電力系統(tǒng)中如單相接地、長線電容效應以及甩負荷等各種原因,，會引起工頻電壓的升高或產生幅值較高的暫態(tài)過電壓,，避雷器具有在一定時間內承受一定工頻電壓升高能力。

10使用方法

1.　應安裝在靠近配電變壓器側

金屬氧化物避雷器(MOA）在正常工作時與配變并聯(lián),，上端接線路,，下端接地。當線路出現(xiàn)過電壓時,，此時的配變將承受過電壓通過避雷器,、引線和接地裝置時產生的三部分壓降，稱作殘壓,。在這三部分過電壓中,，避雷器上的殘壓與其自身性能有關，其殘壓值是一定的,。接地裝置上的殘壓可以通過使接地引下線接至配變外殼,，然后再和接地裝置相連的方式加以消除。對與如何減小引線上的殘壓就成為保護配變的關鍵所在,。引線的阻抗與通過的電流頻率有關,，頻率越高，導線的電感越強,，阻抗越大,。從U=IR可知，要減小引線上的殘壓,，就得縮小引線阻抗,，而減小引線阻抗的可行方法是縮短MOA距配變的距離，以減小引線阻抗,，降低引線壓降，所以避雷器應安裝在距離配電變壓器近點更合適,。

2. 配變低壓側也應安裝

如果配變低壓側沒有安裝MOA,， 當高壓側避雷器向大地泄放雷電流時，在接地裝置上就產生壓降,，該壓降通過配變外殼同時作用在低壓側繞組的中性點處,。因此低壓側繞組中流過的雷電流將使高壓側繞組按變比感應出很高的電勢（可達1000 kV），該電勢將與高壓側繞組的雷電壓疊加,，造成高壓側繞組中性點電位升高,，擊穿中性點附近的絕緣,。如果低壓側安裝了MOA，當高壓側MOA放電使接地裝置的電位升高到一定值時,，低壓側MOA開始放電,，使低壓側繞組出線端與其中性點及外殼的電位差減小，這樣就能消除或減小“反變換”電勢的影響,。

3. MOA接地線應接至配變外殼

MOA的接地線應直接與配電變壓器外殼連接,，然后外殼再與大地連接。那種將避雷器的接地線直接與大地連接,，然后再從接地樁子上另引一根接地線至變壓器外殼的作法是錯誤的,。另外，避雷器的接地線要盡可能縮短,，以降低殘壓,。

4. 嚴格按照規(guī)程要求定期檢修試驗

定期對MOA進行絕緣電阻測量和泄露電流測試，一旦發(fā)現(xiàn)MOA絕緣電阻明顯降低或被擊穿,，應立即更換以保證配變安全健康運行,。

11運行維護

在日常運行中，應檢查避雷器的瓷套表面的污染狀況,，因為當瓷套表面受到嚴重污染時,，將使電壓分布很不均勻。在有并聯(lián)分路電阻的避雷器中,，當其中一個元件的電壓分布增大時,，通過其并聯(lián)電阻中的電流將顯著增大，則可能燒壞并聯(lián)電阻而引起故障,。此外,，也可能影響閥型避雷器的滅弧性能。因此,，當避雷器瓷套表面嚴重污穢時,，必須及時清掃。

檢查避雷器的引線及接地引下線,，有燒傷痕跡和斷股現(xiàn)象以及放電記錄器是否燒通過這方面的檢查,，zui容易發(fā)現(xiàn)避雷器的隱形缺陷；檢查避雷器上端引線處密封是否良好,，避雷器密封不良會進水受潮易引起事故,，因而應檢查瓷套與法蘭連接處的水泥接合縫是否嚴密，對10千伏閥型避雷器上引線處可加裝防水罩,，以免雨水滲入,；檢查避雷器與被保護電氣設備之間的電氣距離是否符合要求，避雷器應盡量靠近被保護的電氣設備，避雷器在雷雨后應檢查記錄器的動作情況,；檢查泄漏電流,，工頻放電電壓大于或小于標準值時，應進行檢修和試驗,；放電記錄器動作次數過多時,，應進行檢修；瓷套及水泥接合處有裂紋,；法蘭盤和橡皮墊有脫落時,，應進行檢修。

避雷器的絕緣電阻應定期進行檢查,。測量時應用2500伏絕緣搖表,，側得的數值與以前一次的結果比較，無明顯變化時可繼續(xù)投入運行,。絕緣電阻顯著下降時,，一般是由密封不良而受潮或火花間隙短路所引起的，當低于合格值時,，應作特性試驗,；絕緣電阻顯著升高時，一般是由于內部并聯(lián)電阻接觸不良或斷裂以及彈簧松弛和內部元件分離等造成的,。

為了能及時發(fā)現(xiàn)閥型避雷器內部隱形缺陷,，應在每年雷雨季節(jié)之前進行一次預防性試驗。

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