復(fù)合外套的氧化鋅避雷器與瓷外套的氧化鋅避雷器相比較,具有體積小、重量輕、防爆和密封性好、爬距大、耐污穢、制作工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)更為緊湊等一系列的長(zhǎng)處而頗受用戶歡迎,但也存在外套資料更簡(jiǎn)單老化和電蝕損的缺乏的缺陷。
目前在防雷器領(lǐng)域除了研討怎么提高氧化鋅電阻片的特性外,還研討外套絕緣資料的耐老化和電蝕損性,以及改善內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)及資料特性,從而補(bǔ)償有機(jī)復(fù)合資料的缺乏。
一、氧化鋅避雷器的作業(yè)原理
氧化鋅避雷器是七十年代發(fā)展起來(lái)的一種新型避雷器,它主要是由氧化鋅壓敏電阻所構(gòu)成。
每一塊壓敏電阻從制成時(shí)就有它的必定開(kāi)關(guān)電壓,在正常的作業(yè)電壓下壓敏電阻值很大,基本等于絕緣狀態(tài),但在電壓沖擊的效果下,壓敏電阻呈低值被擊穿,就相當(dāng)于短路狀態(tài)。
然而,壓敏電阻被擊狀態(tài),是能夠恢復(fù)的;當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后,又會(huì)恢復(fù)為高阻狀態(tài)。
因而,在電力線上裝置氧化鋅避雷器后,當(dāng)雷擊時(shí),雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流經(jīng)過(guò)壓敏電阻流入大地,使電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi),從而保護(hù)了電器設(shè)備的安全。
復(fù)合外套氧化鋅避雷器的結(jié)構(gòu)
復(fù)合外套氧化鋅避雷器一般以下面幾個(gè)主要部件組成:
1.串聯(lián)的氧化鋅非線性電阻片(或稱閥片)組成閥芯;
2.玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂(FRP)構(gòu)成的內(nèi)絕緣和機(jī)械強(qiáng)度資料;
3.熱硫化硅橡膠外傘套資料;
4.有機(jī)硅密封膠和粘合劑;
5.內(nèi)電極、外接線端子及金具。
可是,不同的制作廠家卻依據(jù)不同的生產(chǎn)和技能條件,選擇不同的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。依照復(fù)合外套氧化鋅避雷器的電阻片與外絕緣傘套間的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)不同,在此介紹目前有代表性的四種結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比性的實(shí)驗(yàn)研討,以得到各個(gè)不同結(jié)構(gòu)和工藝的復(fù)合外套氧化鋅避雷器在電氣和物理機(jī)械等功能方面的不同。
這兒分別作A型、B型、C型和D型來(lái)代表環(huán)氧玻璃絲預(yù)制管、樹(shù)脂玻璃絲復(fù)合卷繞、樹(shù)脂玻璃絲復(fù)合卷繞加樹(shù)脂灌封、熱縮塑料套加樹(shù)脂灌封。
除了這四種外,還有SMC熱模壓、高溫固化環(huán)氧樹(shù)脂澆注等,這兒暫不研討。
上述四種結(jié)構(gòu)的避雷器的外傘套都可預(yù)制,這樣經(jīng)過(guò)高溫二段硫化后,使外傘套資料到達(dá)最優(yōu)的電氣和物理功能,預(yù)制的傘套最終再與芯體粘合和密封。
別的,上述四種結(jié)構(gòu)的A型和B型能夠在芯體內(nèi)絕緣上直接模壓或打針成型外傘套,但硫化溫度和硫化時(shí)間都有必定的極限,不然簡(jiǎn)單形成內(nèi)絕緣資料和電阻片的特性發(fā)生變化。
為了提高對(duì)比性,四種結(jié)構(gòu)的試品都先制成電阻片芯體(棒),之后經(jīng)過(guò)粘合劑與預(yù)制式硅橡膠外套緊密粘結(jié),最終兩端用屏蔽端蓋封裝成避雷器試品和比例單元,其中,A型芯體是將電阻片、電極及繃簧封裝于環(huán)氧玻璃絲管;B型芯體是將電阻片及電極用環(huán)氧浸漬的無(wú)堿玻璃絲帶卷繞并加熱固化;C型芯體也是先將電阻片及電極用環(huán)氧浸漬的無(wú)堿玻璃絲帶卷繞并加熱固化,再用環(huán)氧樹(shù)脂澆注并加熱固化;D型芯體是先將電阻片及電極用熱縮塑料套固定,再用環(huán)氧樹(shù)脂澆注并加熱固化。電阻片的尺度為34X20.5mm。
別的,為了研討避雷器的內(nèi)外絕緣功能,還用絕緣棒替代電阻片制成"等形于"避雷器的絕緣體試品。
三、復(fù)合外套氧化鋅避雷器的功能實(shí)驗(yàn)和分析
關(guān)于上述四種復(fù)合外套氧化鋅避雷器的結(jié)構(gòu),其物理電氣功能在哪些方面有不同?不同到底有多大?這就是要研討和解決的問(wèn)題。
參照復(fù)合外套氧化鋅避雷器的相關(guān)規(guī)范就會(huì)發(fā)現(xiàn),在所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中只要以下幾個(gè)項(xiàng)目與上述避雷器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有相關(guān),而其余項(xiàng)目與避雷器結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)或關(guān)系很小。因而,這兒只選擇以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
四、14/10大電流沖擊實(shí)驗(yàn)
關(guān)于復(fù)合外套氧化鋅避雷器所用的34X20.5mm電阻片,其4/10μs大電流沖擊水平一直是我國(guó)向IEC規(guī)范(即到達(dá)65KA)以及國(guó)外先進(jìn)水平?jīng)_擊的目標(biāo),目前我國(guó)部分生產(chǎn)廠還不能徹底滿足。