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氧化锌避雷器介绍

氧化锌避雷器介绍

点击数:7360 次   录入时间:03-04 12:02:40   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础

 氧化锌避雷器是一种新型避雷器。这种避雷器的阀片以氧化锌(ZnO)为主要原料,附以少量能产生非线性特性的金属氧化物,经高温烧结而成。氧化锌阀片具有很理想的伏安特性,其非线性系数α约为0.0510kA下的电压降与1mA下的压降之比约为2.53.0。在工作电压下,流经氧化锌阀片的电流小于1mA(且其中大部分为电容电流,电阻性电流分量远小于1mA),实际上相当于绝缘体。因此,这样小的电流不会使氧化锌阀片烧坏,可以不用串联间隙来帮助灭弧和隔离工作电压,即制成无间隙氧化锌避雷器。当作用在氧化锌阀片上的电压超过某一值(称为动作电压)时,将发生“导通”;“导通”后氧化锌阀片上的残压与流过它的电流大小基本无关,而为一定值。当作用的电压降到动作电压以下时,氧化锌阀片“导通”终止,又相当于绝缘体,因此不存在工频续流。

    为了进一步降低大电流时的残压,在氧化锌避雷器部分阀片上并联均匀电场的短间隙,一旦残压超过容许值,这个并联间隙立即放电而短接了部分阀片,只有余下的阀片产生残压,使残压大大降低。正常运行时,所有的阀片共同承担工作电压,可以将漏电流限制到足够低的数值。解决大电流下残压过高问题的另一种办法,是采用多个阀片柱相并联的设计,制成多柱式ZnO避雷器,以减小每柱通过的冲击电流和相应的残压。在中性点非接地系统中,由于单相接地运行的时间可能很长,还可能遇到电弧接地过电压的持续作用,要求氧化锌避雷器有较大的释放能量的能力。为解决这一问题,可以加设串联间隙,组成有串联间隙的氧化锌避雷器。

    与传统的有串联间隙的SiC避雷器相比,无间隙ZnO避雷器具有下列优点:

    (1)由于省去了串联火花间隙,所以结构大大简化、体积也缩小很多。适合于大规模自动化生产,降低造价。

    (2)保护特性优越。由于ZnO阀片具有优异的非线性伏安特性,进一步降低其保护水平或被保护设备绝缘水平的潜力很大。其次,它没有火花间隙,一旦作用电压开始升高,阀片立即开始吸收过电压的能量,抑制过电压的发展。没有间隙的放电时延,因而有良好的陡坡响应特性,特别适合于伏秒特性十分平坦的SF6组合电器和气体绝缘变电所的保护。

    (3)无续流、动作负荷轻、能重复动作实施保护。ZnO避雷器的续流仅为微安级,实际上可认为无续流。所以在雷电或内部过电压作用下,只需吸收过电压的能量,而不需吸收续流能量,因而动作负荷轻;再加上ZnO阀片的通流容量远大于SiC阀片,所以ZnO避雷器具有耐受多重雷击和重复发生的操作过电压的能力。

    (4)通流容量大,能制成重载避雷器。ZnO避雷器的通流能力,完全不受串联间隙被灼伤的制约,仅与阀片本身的通流能力有关。实测表明:ZnO阀片单位面积的通流能力要比SiC阀片大4--4.5倍,因而可用来对内部过电压进行保护。还可很容易地采用多阀片柱并联的办法进一步增大通流容量,制造出用于特殊保护对象的重载避雷器,解决长电缆系统、大容量电容器组等的保护问题。

    (5)耐污性能好。由于没有串联间隙,因而可避免因瓷套表面不均匀染污使串联火花间隙放电电压不稳定的问题,即这种避雷器具有极强的耐污性能,有利于制造耐污型和带电清洗型避雷器。

    由于ZnO避雷器具有上述重要优点,因而发展潜力很大,是避雷器发展的主要方向,正在逐步取代普通阀式避雷器和磁吹避雷器。

 


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