避雷器的參數、作用、原理和結構全方位介紹,電工專供期刊,民熔

2020-11-21 浙江埃莫森電氣

避雷器是保證電力系統安全運行的重要保護設備之一，主要用於限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內部過電壓。一旦出現不正常電壓，避雷器產生作用，起到保護作用。

氧化鋅避雷器是在20世紀70年代出現的--種新型避雷器,它具有無間隙、無續流、殘壓低等優點。已經成為取代閥型避雷器、磁吹閥式避雷器的新一-代產 品，在電力系統廣泛使用。

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避雷器的基本要求

為了可靠地保護電氣設備，使電力系統安全運行，需滿足以下要求:

避雷器的伏秒特性與被保護設備的伏秒性要正確配合，即避雷器的衝擊放電電壓任何時刻都要低於被保護設備的衝擊電壓。

避雷器的伏安型與被保護的電氣設備的伏安型要正確配合,即避雷器動作後的殘壓要比被保護設備通過同樣電流時所能耐受的電壓低。

避雷器的滅弧電壓與安裝地點的最高工頻電壓要正確的配合，使在系統發生- -相接地的故障情況下，避雷器也能可靠

地熄滅工頻續流電弧，從而避免避雷器發生爆炸。

當過電壓超過一-定值時，避雷器產生放電動作，將導線直

接或經電阻接地，以限制過電壓。

過電壓

過電壓的定義、分類及危害

(1) 什麼是過電壓?

在電力系統正常運行時，電氣設備的絕緣處於電網的額定電壓下，由於雷擊、操作、故障或參數配合不當等原因，電力系統中某些部分的電壓可能升高，有時會大大超過正常狀態下數值，此種電壓升高稱為過電壓。

過電壓類型及危害

(2)過電壓的分類過電壓主要分為內部過電壓和大氣過電壓。

內部過電壓:由於操作(合閘、拉閘)，事故(接地、短路、斷線等)或其他原因，引起電力系統的狀態發生突然變化，從一種穩態轉變為另-種穩態的過渡過程，這個過程中可能產生對系統有危險的過電壓。這些過電壓是系統內部電磁能的振蕩和積聚引起的稱為內部過電壓。內部過電壓可分為工頻過電壓、操作過電壓、諧振過電壓。

大氣過電壓:是由於雷雨季節空中出現雷雲時，雷雲帶有的電荷，對大地及地面上的一些導電物體都有的靜電感應，使地面和附近輸電線路感應出異種電荷，並由雷雲電荷束縛

著被感應的異種電荷。大氣過電壓可分:直擊雷過電壓、感應過電壓和侵入雷電過電壓。

避雷器的作用避雷器的概述避雷器作為能釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量，保護電工設備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續流，不致引起系統接地短路的電器裝置。

避雷器實際上是一種非線性極好的電阻，在高電壓下電阻很小，在低電壓下電阻很高，通常接於帶電導線與地之間，與被保護設備並聯。當過電壓值達到規定的動作電壓時，避雷器立即動作，流過電荷，限制過電壓幅值，保護設備絕緣;電壓值正常後，避雷器又迅速恢復原狀，以保證系統正常供電。

避雷器的種類按發展的先後，目前使用的避雷器有四種，即保護間隙、管型避雷器(包括- -般管型和新型)、閥型避雷器和氧化鋅

避雷器。其中，保護間隙、管型避雷器和閥型避雷器只能限制雷電過電壓，而磁吹閥式避雷器和氧化鋅避雷器既可限制雷電過電壓，也可以限制內部過電壓。

①保護間隙是最簡單的避雷器。

②管型避雷器也是一個保護間隙，但它在放電後能自動滅弧。

③閥型避雷器。為了進一步改善避雷器的放電特性和保護效果，將原來的單個放電間隙分成許多短的串聯間隙，同時增加了非線性電阻(這種非線性電阻閥片是用金剛砂SiC和結合劑燒結而成，稱為碳化矽片)，發展成閥型避雷器。

避雷器的種類

④氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器是在20世紀70年代出現的一-種新型避雷器，它具有無間隙、無續流、殘壓低等優點。

氧化鋅避雷器具有一-系列突出的優點，已經成為取代閥型避雷器、磁吹閥式避雷器的新- -代產品，在電力系統廣泛使用。

保護間隙的原理及結構

1、保護間隙。

所謂保護間隙，是由兩個金屬電極構成的一種簡單的防雷保護裝置。其中一-個電極固定在絕緣子上，與帶電導線相接，另一個電極通過輔助間隙與接地裝置相接，兩個電極之間保持規定的間隙距離。保護間隙構造簡單，維護方便，但其自行滅弧能力較差。由於保護間隙的間隙距離較小(8~25mm)，易為昆蟲、 鳥類或其他外物偶然碰觸而引起短路，因此常在接地引下線上串接一個小角型輔助間隙。保護間隙主要用於變壓器中性點保護。

保護間隙的類別

其間隙的結構有棒型、球型和角型三種。

①棒型間隙的伏秒特性較陡，不易與設備的絕緣特

②球型間隙雖然伏秒特性最平坦，保護性能也很好,棒型間隙- -樣，都存在著間隙端頭易燒傷的缺點，燒間隙距離增大，不能保證動作的準確性。

③角型間隙放電時，電弧會沿羊角迅速向.上移動而因而容易自行滅弧，間隙不會嚴重燒傷，所以,型間隙被廣泛用於配電線路和配電設備的防雷保護

管式避雷器的原理及結構2、管式避雷器。

當線路.上遭到雷擊或感應雷時，過電壓使排氣式避雷器的外部

間隙和內部間隙被擊穿，強大的雷電流通過接地裝置入地。隨之通過避雷器的是供電系統的工頻續流，雷電流和工頻續流在管子內部間隙發生強烈電弧，使管子內壁的材料燃燒，產生大量滅弧氣體。

由於管子容積很小，這些氣體的壓力很大，因而從管口噴出，強烈吹弧，在電流第一次過零時，電弧即可熄滅，全部滅弧時間至多0.01s這時外部間隙的空氣恢復了絕緣，使避雷器與系統隔離，恢復系統的正常運行。

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