一、氧化鋅避雷器作業(yè)原理

1.避雷器的作用

避雷器的作用是限制過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。避雷器便是在線路或設(shè)備上人為地制造絕緣薄缺點(diǎn)即空地設(shè)備空地的擊穿電壓比線路或設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平低在正常工作電壓下空地處于隔絕絕緣情況在過電壓下空地被擊穿接地放電降壓起到保護(hù)線路或設(shè)備絕緣的作用。

2. 氧化鋅避雷器作業(yè)原理

氧化鋅避雷器是世界公認(rèn)的當(dāng)代最先進(jìn)防雷電器。其結(jié)構(gòu)為將若干片ZnO閥片壓緊密封在避雷器瓷套內(nèi)。ZnO閥片具有十分優(yōu)異的非線性特性在較高電壓下電阻很小很小，可以泄放大量雷電流殘壓很低在電網(wǎng)工作電壓下電阻很大，泄露電流只需50~150μA電流很小，可視為無工頻續(xù)流這便是可以做成無空地氧化鋅避雷器的原因，它對(duì)陡波和雷電幅值相同有限壓作用防雷保護(hù)功用徹底是其杰出效益。

在我國先生產(chǎn)運(yùn)用的正是無空地氧化鋅雷器，工作實(shí)踐標(biāo)明它有損壞爆炸率高運(yùn)用壽命短等缺點(diǎn)。究其原因，暫態(tài)過電壓承受性能差是其致命缺點(diǎn)。而串聯(lián)空地氧化鋅避雷器仍有無空地氧化鋅避雷器的保護(hù)功用效益一同有暫態(tài)過電壓承受性能強(qiáng)的特點(diǎn)是一-種志向的揚(yáng)長避短的產(chǎn)品結(jié)合我國國情可在3~ 35kV系統(tǒng)串聯(lián)空地氧化鋅避雷器。

氧化鋅避雷器伏安特性如圖1所示。

二、氧化鋅避雷器的效益及功用特性

1.氧化鋅避雷器的效益

(1)具有徹底的防雷功用即對(duì)雷電陡波和雷電幅值相同有限壓保護(hù)作用;

(2)防雷保護(hù)作用不會(huì)構(gòu)成電力網(wǎng)接地缺點(diǎn)或相間短路缺點(diǎn);

(3)防雷保護(hù)作用不應(yīng)有短路電流或工頻續(xù)流等工頻動(dòng)力浪費(fèi);

(4)動(dòng)作特性應(yīng)具有長時(shí)間工作安穩(wěn)性，免受暫態(tài)過電壓危害;(

(5)具有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)性能;

(6)有較小的外形標(biāo)準(zhǔn)小型化輕里化更便于室內(nèi)手車柜運(yùn)用;

(7) 具有20年以上運(yùn)用壽命;

(8)能附帶脫離器督查工作工況，當(dāng)其失效時(shí)主動(dòng)退出工作。

2.氧化鋅避雷器功用特性

(1)避雷器是過電壓保護(hù)電器氧化鋅避雷器具有過電壓防護(hù)功用關(guān)于性能有限的過電壓如雷電過電壓和操作過電壓,避雷器泄露能起限壓保護(hù)作用。對(duì)能里是無限(有補(bǔ)充動(dòng)力)的過電壓如暫態(tài)過電壓(工頻過電壓和諧振過電壓的總稱)其頻率或?yàn)楣ゎl或?yàn)楣ゎl的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍與工頻電源頻率總有合拍的時(shí)分，如因某些原因此激發(fā)暫態(tài)過電壓，工頻電源能主動(dòng)補(bǔ)充過電壓能里。即便避雷器泄流過電壓幅值不衰減或只弱衰減。暫態(tài)過電壓假如進(jìn)入避雷器保護(hù)動(dòng)作區(qū)必然長時(shí)間重復(fù)動(dòng)作直至熱崩潰避雷器損壞爆炸:因此暫態(tài)過電壓對(duì)避雷器有致命危害。假如已將悉數(shù)暫態(tài)過電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)不受其危害的避雷器。稱之為暫態(tài)過電壓承受性能強(qiáng)，反之稱暫態(tài)過電壓承受性能差。碳化硅避雷器暫態(tài)過電壓承受性能強(qiáng)，但因?yàn)楣ぷ髦袆?dòng)作特性安穩(wěn)性差常因沖擊放電電壓(保護(hù)動(dòng)作區(qū)開端電壓)值下降，仍或許遭受暫態(tài)過電壓危害。無空地氧化鋅避雷器因其拐點(diǎn)電壓(可近似地把參閱電壓當(dāng)作拐點(diǎn)電壓)偏低,僅2.2k~2.56Uxg(最大相電壓)而有些暫態(tài)過電壓最大值達(dá)2.5~3.5Uxg故有暫態(tài)過電壓承受能差的缺點(diǎn)。對(duì)暫態(tài)過電壓危害有用防護(hù)辦法是加結(jié)構(gòu)功用安穩(wěn)的串聯(lián)空地將悉數(shù)暫態(tài)過電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)使避雷器免受其危害。

(2) 從根本上避免保護(hù)作用產(chǎn)生接地缺點(diǎn)或相間短路缺點(diǎn)防雷器件具有防雷保護(hù)電力設(shè)備安全作用。但有些器件的保護(hù)作用對(duì)電力系統(tǒng)的安全工作會(huì)產(chǎn)生影響。保護(hù)空地和管型避雷器在空地?fù)舸┖螅Ｗo(hù)回路再也沒有限流元件;保護(hù)動(dòng)作都要構(gòu)成接地缺點(diǎn)或相間短路缺點(diǎn)，保護(hù)作用增大電力系統(tǒng)缺點(diǎn)率，影響電力系統(tǒng)的正常、安全工作標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則“保護(hù)空地應(yīng)從速與主動(dòng)重合閘設(shè)備協(xié)作以減少線路停電事端”。這是一種補(bǔ)救措施非治本之策。主動(dòng)重合閘設(shè)備因?yàn)橐蠹寄軛l件高價(jià)格貴，只在大中型變電站才有條件選用，大多數(shù)中小型變配電所沒條件選用，它們大多把“應(yīng)極力“理解為“也可不裝”。還有人只垂青保護(hù)空地結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但若加上主動(dòng)重合閘設(shè)備總費(fèi)用遠(yuǎn)比選用先進(jìn)防雷電器貴。管型避雷器運(yùn)用噴氣滅弧作用，可瞬時(shí)消除接地缺點(diǎn)或相間短路缺點(diǎn).但隨其動(dòng)作次數(shù)增多，滅弧性能下降仍有接地缺點(diǎn)或相間短路缺點(diǎn)的危險(xiǎn)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到治本之策是運(yùn)用氧化鋅避雷器從根本上避免保護(hù)作用產(chǎn)生接地缺點(diǎn)或相間短路缺點(diǎn)，且不用主動(dòng)重合閘設(shè)備就能減少線路雷害停電事端。

(3) 氧化鋅避雷器具有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)性能有時(shí)高壓電力設(shè)備或許遭受連續(xù)雷電沖擊，連續(xù)雷電沖擊是指兩次雷電入侵波間隔時(shí)間僅數(shù)百μs至數(shù)千μs間隔時(shí)間極短。碳化硅避雷器保護(hù)動(dòng)作既泄放雷電流也泄放I頻續(xù)流;切斷續(xù)流時(shí)耗最大達(dá)0000μs;-次保護(hù)循環(huán)時(shí)間要遠(yuǎn)大于1000μs性能恢復(fù)到可進(jìn)行再次動(dòng)作性能故碳化硅避雷器沒有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)性能。氧化鋅避雷器保護(hù)動(dòng)作只泄放雷電流，雷電流泄放(小于100μs)完畢立即恢復(fù)到可進(jìn)行再次動(dòng)作性能故氧化鋅避雷器具有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)性能，這關(guān)于多雷區(qū)或雷電活動(dòng)特別劇烈地區(qū)的防雷保護(hù)尤為重要。

(4)氧化鋅避雷器具有節(jié)省工頻動(dòng)力的作用盡管防雷器件具有泄放雷電流的限(降)壓保護(hù)作用。但有些器件一同泄放工頻電流;浪費(fèi)動(dòng)力。保護(hù)空地或管型避雷器保護(hù)動(dòng)作或許伴隨短路電流(幾kA至幾十kA)對(duì)地放電，碳化硅避雷器保護(hù)動(dòng)作:伴隨工頻續(xù)流(避雷器rs型為50AFZ型為80A.FCD型為250A)對(duì)地放電這些都是工頻動(dòng)力的浪費(fèi)但是人們長時(shí)間對(duì)這種現(xiàn)象熟視無睹、習(xí)以為常，以為一次保護(hù)動(dòng)作浪費(fèi)不大不值得少見多怪。應(yīng)認(rèn)識(shí)到涓滴之水匯成江河*的道理,這種動(dòng)力浪費(fèi)，如積全國之?dāng)?shù)積常年之?dāng)?shù)，豈可小看。運(yùn)用氧化鋅避雷器可徹底避免保護(hù)作用帶來的工頻動(dòng)力浪費(fèi)。

(5)可避因免拐點(diǎn)電壓偏低帶來的缺點(diǎn)碳化硅避雷器因其空地結(jié)構(gòu)(隙距小，數(shù)量多)帶來一些缺點(diǎn):如沒有雷電陡波保護(hù)功用;沒有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)性能;動(dòng)作特性安穩(wěn)差或許遭受暫態(tài)過電壓危害;動(dòng)作負(fù)載重壽命短等。無空地氧化鋅避雷器因其拐點(diǎn)電壓較低有暫態(tài)過電壓承受性能差損壞爆炸率高和壽命短等缺點(diǎn)。串聯(lián)空地氧化鋅避雷器的空地結(jié)構(gòu)不同于碳化硅避雷器因其空地?cái)?shù)量少當(dāng)過電壓達(dá)到?jīng)_擊放電電壓時(shí)空地?zé)o時(shí)延擊穿因隙距大動(dòng)作特性安穩(wěn)故它可避免碳化硅避雷器空地帶來的一-切缺點(diǎn)。串聯(lián)空地氧化鋅避雷器的空地已將悉數(shù)暫態(tài)過電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)免受其危害故它可避免無空地氧化鋅避雷器因拐點(diǎn)電壓偏低帶來的一-切缺點(diǎn)。串聯(lián)空地氧化鋅避雷器仍有前兩種避雷器保護(hù)功用效益，而避免它們的缺點(diǎn)。

三、從避雷器的選用上剖析氧化鋅避雷器

1.氧化鋅避雷器具有徹底的防護(hù)功用避雷器的選用常只側(cè)重雷電殘壓參數(shù)的查詢而疏忽了其它保護(hù)特性參數(shù)的查詢。這是一種成見，因?yàn)槌纂姎垑和?/span>,還有其它保護(hù)參數(shù)如工頻放電電壓值神擊放電電壓值是查詢避雷器暫態(tài)過電壓承受性能，確保其長時(shí)間正常工作的參數(shù);又如是否有雷電陡波殘壓值，是標(biāo)示避雷器防雷保護(hù)功用徹底的重要參數(shù)。歸納來看，只需串聯(lián)空地氧化鋅避雷器完備上述保護(hù)特性參數(shù)也便是說它有徹底的防護(hù)功用。

2. 氧化鋅避雷動(dòng)作特性可堅(jiān)持長時(shí)間工作安穩(wěn)選用避雷器不但要查詢產(chǎn)品樣本供應(yīng)參數(shù)值，還要查詢動(dòng)作特性工作安穩(wěn)性。串聯(lián)空地氧化鋅避雷器保護(hù)動(dòng)作只泄放雷電流而無續(xù)流動(dòng)作負(fù)載輕空地不需具有滅弧及切斷續(xù)流性能故空地?cái)?shù)量特少,3~10kV避雷器僅-個(gè)空地35kV避雷器為3個(gè)空地串聯(lián)空地的工頻放電電壓值與碳化硅避雷器相同契合GB7327規(guī)則故空地隙距大動(dòng)作特性可堅(jiān)持長時(shí)間工作安穩(wěn)。

3. 氧化鋅避雷器運(yùn)用壽命較長選用避雷器多未仔細(xì)留意其運(yùn)用壽命問題。避雷器運(yùn)用壽命與許多要素有關(guān)除制造質(zhì)量,密封失效受潮及其它外界要素外避雷器閥片的老化速度也是影響壽命的要害要素。串聯(lián)空地氧化鋅避雷器的空地可確保閥片只在過電壓保護(hù)動(dòng)作過程承受高電壓，時(shí)間極短(100μs內(nèi))在其它情況下閥片關(guān)于電網(wǎng)電壓或處于隔絕情況(純空地時(shí))或處于低電位情況(復(fù)合空地電阻分壓)大大改進(jìn)閥片長時(shí)間作業(yè)條件，還可免受暫態(tài)過電壓危害和溫度熱損傷，確保閥，的溫度不超越55 C，然后確保避雷器壽命在20年以上。

4.氧化鋅避雷器體積較小有利于手車柜的設(shè)備選用避雷器時(shí)大多未考慮其外形標(biāo)準(zhǔn)的影響。制造避雷器均按戶表里兩用條件決定其瓷套絕緣強(qiáng)度其外形標(biāo)準(zhǔn)與閥片資料有關(guān)。當(dāng)其用于架空線路或野外變配電設(shè)備時(shí)因其相間隔大避雷器外形標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)帶來不良影響。戶內(nèi)手車式開關(guān)柜因其體積標(biāo)準(zhǔn)較小，避雷器外形標(biāo)準(zhǔn)大時(shí)會(huì)帶來不良影響。氧化鋅避雷器外徑和高度相對(duì)小,35kV級(jí)還可做成懸掛式如串聯(lián)空地氧化鋅避雷器高度僅640mm。小型化避雷器更有利于手車柜內(nèi)設(shè)備運(yùn)用