HY10WZ-100/260避雷器图片

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。原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“避雷器”。20世纪20年代,出现了铝避雷器,河北保定氧化膜避雷器和丸式避雷器。30年代出现了管式避雷器。50年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金属氧化物避雷器。现代高压避雷器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。避雷器有管式和阀式两大类。阀式避雷器分为碳化硅阀式避雷器和金属氧化物避雷器(又称氧化锌避雷器)。阀式避雷器主要由封闭在瓷套中、相互串联的火花间隔及非线性电阻构成，火花间隙能在遇到过电压时被击穿放电，在正常运行的工频电压下起将电源与非线性电阻相互隔断的作用。非线性电阻在过电压时能吸收过电压能量以限制放电电压下的残压，和起着限制工频续流的作用。非线性电阻在正常工作状态下对工频电流的电阻非常大，因而使工频电流被隔断；当遇到雷电时，在过电压作用下电阻值非常小，使雷电流得以畅通流地。雷电流过后，其电阻值又自动恢复到原来的较大值。将跟随而来的工频续流限制在较小范围之内，对被保护设备起到防雷保护作用，也是使电网恢复正常。[1]管式避雷其结构原理见图。内间隙（又称灭弧间隙）置于产气材料制成的灭弧管内，外间隙将管子与电网隔开。雷电过电压使内外间隙放电，内间隙电弧高温使产气材料产生气体，管内气压迅速增加，高压气体从喷口喷出灭弧。管式避雷器具有较大的冲击通流能力，可用在雷电流幅值很大的地方。但管式避雷器放电电压较高且分散性大，动作时产生截波，保护性能较差。主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护。碳化硅避雷其基本工作元件是叠装于密封瓷套内的火花间隙和碳化硅阀片（电压等级高的避雷器产品具有多节瓷套）。河北保定阀式避雷器阀式避雷器火花间隙的主要作用是平时将阀片与带电导体隔离，在过电压时放电和切断电源供给的续流。碳化硅河北保定避雷器的火花间隙由许多间隙串联组成，放电分散性小，伏秒特性平坦，灭弧性能好。碳化硅阀片是以电工碳化硅为主体，与结合剂混合后，经压形、烧结而成的非线性电阻体，呈圆饼状。

1、以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊端 标准规定，系统供电端电压应略高于系统的标称电压(或额定电压)Un的K倍，即K=Um/Un(Um是系统电压)。电气设备的绝缘应能在Un下长期运行。220kV及以下系统的K为1.15，330kV及以上系统的K=1.1。避雷器设计的初期也遵守上述原则。 氧化锌避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷器的灭弧电压设计是定在系统运行电压的1.1倍;35kVSiC避雷器的灭弧电压等于系统电压;110kV及以上SiC避雷器的灭弧电压为系统电压的80%。对应以上的倍数分别有110%避雷器、避雷器和80%避雷器。 我国使用氧化锌避雷器初期，其额定电压是以SiC避雷器的灭弧电压为参考作设计的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵守上述原则，如：Y5WR-7.6/26、Y5WR-12.7/45、Y5WR-41/130。 2、保证在单相接地过电压下运行且电力系统情况下的避雷器选型及必要性 从运行角度，避雷器的额定电压的选择还应遵守如下原则： （1）氧化锌避雷器的额定电压，应该使它高于其在安装处可能出现的工频暂态电压。在110kV及以上的中性点接地系统中是可以按上述方法选择的。 （2）在110kV及以下的中性点非直接接地系统中，电力部门规程规定在单相接地情况下允许运行2h，有时甚至在断续地产生弧光接地过电压情况下运行2h以上才能发现故障，这类系统的运行特点对氧化锌避雷器在额定电压下运行10s构成严重威胁。 且氧化锌避雷器与SiC避雷器结构、设计不同(后者是有间隙灭弧，前者没有间隙或者只有隔流间隙)，使得实践中氧化锌避雷器出现热崩溃甚至严重的事故。面对这种情况，许多供电局、电力设计院根据各地的电网条件提出了许多类型的额定电压值(如14.4kV，14.7kV等)。 而在多次国标讨论稿中动作负载试验中耐受10s的额定电压规定提高至1.2～1.3倍，使氧化锌避雷器对中性点非直接接地系统工况的适应能力有所提高。 而由于氧化锌避雷器的额定电压选择过低，使避雷器在单相接地过电压甚至许多暂态过电压下工作出现事故。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。 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微差别的额定电压值，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，追求细微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)。