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电力部监察及生产协调司早在1993年10月30日第十七期情况通报上就对避雷器提出修改意见。而在通报发布与新标准修订的过渡阶段,对中性点非接地系统的氧化锌避雷器额定电压、持续运行电压的选择提出了如下设计规则:额定电压在参考SiC避雷器灭弧电压设计基础上乘以1.2-1.3倍,持续运行电压为系统运行高线电压上述基本数据由于没有统一标准,避雷器及使用单位在设计制造中会有出入。[4]3、贯彻2000年版新标准,、合理地对避雷器进行选型的现实性在我国2000年新标准中(GB11032-2000),额定电压的选择上述1.2-1.3倍原则得到了认可,但持续运行电压的选择则出现了新规定:从反映避雷器使用寿命的参数1.5Un//U1mA作为参考值选择(设计)避雷器持续运行电压。以国内避雷器的设计、制造水平,一般值为80,故持续运行电压选择为额定电压的0.8倍。这一点我们从伏安曲线的小电流区上看,是有根据的。这样,在实践中根据具体条件进行模拟计算或按经验惯例对避雷器进行选型时,应考虑单相接地运行1h的过电压水平。但用户中的技术协议甚至电力设计院图纸中出现了许多与上述值有细差别的额定电压值,我认为是不必要的(如10kV中出现16.5kV、16.7kV等)。理由是实际设计避雷器过程中,额定电压值在伏-安曲线中是在小电流区里面,均小于U1mAAC值,追求细之差在实际避雷器设计中得不到实现;另外从下面论述可知,按照新国标要求选择才能在许可过电压下使用(这是指不接地系统)。[1]4、按2000年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学性(1)额定电压的选择应按施加到避雷器端子间的大允许工频电压有效值选择、设计,此时能在所规定的动作负载试验中确定的暂态过电压下正确地工作。持续运行电压的选择必须是允许持久地施加于避雷器端子间的有效值。此时工频放电电压要足够高,以免在被保护设备的绝缘能耐受不需保护的操作过电压下动作,延长使用寿命,且必须考虑到我国现阶段制造氧化锌避雷器的荷电率与残压的实际水平。(2)凡是工频电压升高较严重的处所或是设备绝缘试验电压较高的条件所允许,就应选择较高的氧化锌避雷器额定电压。工频参考电压的选择应等于或大于额定电压。这两点在新国标要求中都较好地满足,下面计算也可发现是满足过电压要求的。国标要求,要保证单相接地运行2h不动作。严重情况是当单相接地与甩负荷同时发生,此时理论计算可能出现的大过电压为1.99倍,则选取的氧化锌避雷器容许持续运行电压UC(有效值)如下:国标按荷电率为0.8选取额定电压(即Ur≈1.25UC),均满足要求。
严格按照规程要求定期检修试验定期对MOA进行绝缘电阻测量和泄露电流测试,一旦发现MOA绝缘电阻明显降低或被击穿,应立即更换以保证配变运行。运行维护在日常运行中,应检查避雷器的瓷套表面的污染状况,因为当瓷套表面受到严重污染时,将使电压分布很不均匀。在有并联分路电阻的避雷器中,当其中一个元件的电压分布增大时,通过其并联电阻中的电流将显著增大,则可能烧坏并联电阻而引起故障。此外,也可能影响阀型避雷器的灭弧性能。因此,当避雷器瓷套表面严重污秽时,必须及时清扫。检查避雷器的引线及接地引下线,有痕迹和断股现象以及放电记录器是否烧通过这方面的检查,容易发现避雷器的隐形缺陷;检查避雷器上端引线处密封是否良好,华尔网避雷器密封不良会进水受潮易引起事故,因而应检查瓷套与法兰连接处的水泥接合缝是否严密,对10千伏阀型避雷器上引线处可加装防水罩,以免雨水渗入;检查避雷器与被保护电气设备之间的电气距离是否符合要求,避雷器应尽量靠近被保护的电气设备,华尔网避雷器在雷雨后应检查记录器的动作情况;检查泄漏电流,工频放电电压大于或小于标准值时,应进行检修和试验;放电记录器动作次数过多时,应进行检修;瓷套及水泥接合处有裂纹;法兰盘和橡皮垫有脱落时,应进行检修。避雷器的绝缘电阻应定期进行检查。测量时应用2500伏绝缘摇表,侧得的数值与以前一次的结果比较,无明显变化时可继续投入运行。绝缘电阻显著下降时,一般是由密封不良而受潮或火花间隙短路所引起的,当低于合格值时,应作特性试验;绝缘电阻显著升高时,一般是由于内部并联电阻接触不良或断裂以及簧松弛和内部元件分离等造成的。为了能及时发现阀型避雷器内部隐形缺陷,应在每年雷雨季节之前进行一次性试验。华尔网氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的非线性伏安特性,使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(安或毫安级);当过电压作用时,电阻急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙,利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。华尔网氧化锌避雷器是七十年展起来的一种新型避雷器,它主要由氧化锌压敏电阻构成。
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阀式避雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量,保护电工设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线和地之间,与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘;当电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电。
氧化锌阀片是以ZnO为基体,添加少量的Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非线性电阻体,具有比碳化硅好得多的非线性伏安特性,在持续工作电压下仅流过微安级的泄漏电流,动作后无续流。
因此金属氧化锌避雷器不需要火花间隙,从而使结构简化,并具有动作响应快、耐多重雷电过电压或操作过电压作用、能量吸收能力大、耐污秽性能好等优点。
由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器,已在逐步取代碳化硅避雷器,广泛用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘,尤其适合于中性点有效接地的110千伏及以上电网。
凌雷金属氧化物避雷器又称金属氧化锌避雷器,它的阀片材料是由半导体氧化锌和其他金属氧化物(如氧化钻、氧化锰等)在高温(1000℃以上)下烧结而成。
氧化锌阀片又称压敏电阻,具有比碳化硅更优良和更理想的非线性电阻特性。在系统运行电压下,它的电阻很大,通过的电流很小,阻性分量仅为10~15uA左右,这样小的电流不会烧坏阀片,因此可以不用串联间隙来隔离工频运行电压;当电压升高时,它的电阻变得很小,可以通过大电流,残压也很低,使设备得到保护,而过电压消失之后,它又恢复原状。