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避雷器的選擇
避雷器是用于保護(hù)電氣設(shè)備免受雷擊時(shí)高瞬態(tài)過(guò)電壓危害,并限制續(xù)流時(shí)間,也常限制續(xù)流幅值的一種電器。以下是小編整理的避雷器的選擇,希望對(duì)大家有所幫助。
一、確認(rèn)供電系統(tǒng)
首先要確定自己的配電系統(tǒng)是怎么樣的,是TT、TN還是IT體系,確定了配電系統(tǒng)后才能選擇避雷器用什么保護(hù)模式、接線(xiàn)方式等,來(lái)挑選合適的避雷器。
比如TN-C用3P的避雷器,TN-S用4P的,TT用3P+N的等。
二、知道避雷器的主要參數(shù)
。1)標(biāo)稱(chēng)電壓Un:被維護(hù)體系的額外電壓相符,在信息技術(shù)體系中此參數(shù)表明晰應(yīng)當(dāng)選用的維護(hù)器的類(lèi)型,它標(biāo)出溝通或直流電壓的有效值。
。2)最大持續(xù)電壓Uc:能持久施加在避雷器的指定端,而不導(dǎo)致避雷器特性改變的最大電壓有效值。
。3)標(biāo)稱(chēng)放電電流In:給避雷器施加波形為8/20μs的規(guī)范雷電波沖擊10次,避雷器不損壞。
。4)最大放電電流Imax:給避雷器施加波形為8/20μs的規(guī)范雷電波沖擊1次時(shí),避雷器所耐受的最大沖擊電流峰值。
。5)電壓保護(hù)等級(jí)Up:避雷器在In情況下的電壓保護(hù)水平。
選型時(shí)避雷器的Uc要符合系統(tǒng)電壓,通流量要滿(mǎn)足使用需求,保護(hù)水平要低于設(shè)備耐壓。
三、看避雷器廠家實(shí)力
在挑選防雷商品時(shí)要選擇具有防雷檢測(cè)報(bào)告的產(chǎn)品,安全功能上有保證。在挑選廠家上,要重視廠家的實(shí)力,盡可能挑選具有多年防雷經(jīng)驗(yàn)的廠家,保證防雷商品有售后。
避雷器的作用
1)用于保護(hù)電氣設(shè)備免受高瞬態(tài)過(guò)電壓危害并限制續(xù)流時(shí)間也常限制續(xù)流幅值的一種電器。本術(shù)語(yǔ)包含運(yùn)行安裝時(shí)對(duì)于該電器正常功能所必須的任何外部間隙,而不論其是否作為整體的一個(gè)部件。
注1:避雷器通常連接在電網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)與地線(xiàn)之間,然而有時(shí)也連接在電器繞組旁或?qū)Ь(xiàn)之間。
注2:避雷器有時(shí)也稱(chēng)為過(guò)電壓保護(hù)器,過(guò)電壓限制器。
2)避雷器是通信線(xiàn)纜防止雷電損壞時(shí)經(jīng)常采用的另一種重要的設(shè)備。
適用范圍
交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器用于保護(hù)交流輸變電設(shè)備的絕緣,免受雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓損害。適用于變壓器、輸電線(xiàn)路、配電屏、開(kāi)關(guān)柜、電力計(jì)量箱、真空開(kāi)關(guān)、并聯(lián)補(bǔ)償電容器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及半導(dǎo)體器件等過(guò)電壓保護(hù)。
分類(lèi)
避雷器分為很多種,有金屬氧化物避雷器,線(xiàn)路型金屬氧化物避雷器,無(wú)間隙線(xiàn)路型金屬氧化物避雷器,全絕緣復(fù)合外套金屬氧化物避雷器,可卸式避雷器。
避雷器的主要類(lèi)型有管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。每種類(lèi)型避雷器的主要工作原理是不同的,但是它們的工作實(shí)質(zhì)是相同的,都是為了保護(hù)通信線(xiàn)纜和通信設(shè)備不受損害。
1、管型避雷器:管型避雷器實(shí)際是一種具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙,它由兩個(gè)串聯(lián)間隙組成,一個(gè)間隙在大氣中,稱(chēng)為外間隙,它的任務(wù)就是隔離工作電壓,避免產(chǎn)氣管被流經(jīng)管子的工頻泄露電流所燒壞;另一個(gè)裝設(shè)在氣管內(nèi),稱(chēng)為內(nèi)間隙或者滅弧間隙,管型避雷器的滅弧能力與工頻續(xù)流的大小有關(guān)。這是一種保護(hù)間隙型避雷器,大多用在供電線(xiàn)路上作避雷保護(hù)。
2、閥型避雷器:閥型避雷器由火花間隙及閥片電阻組成,閥片電阻的制作材料是特種碳化硅。利用碳化硅制作的閥片電阻可以有效地防止雷電和高電壓,對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)有雷電高電壓時(shí),火花間隙被擊穿,閥片電阻的電阻值下降,將雷電流引入大地,這就保護(hù)了線(xiàn)纜或電氣設(shè)備免受雷電流的危害。在正常的情況下,火花間隙是不會(huì)被擊穿的,閥片電阻的電阻值較高,不會(huì)影響通信線(xiàn)路的正常通信。
3、氧化鋅避雷器:氧化鋅避雷器是一種保護(hù)性能優(yōu)越、質(zhì)量輕、耐污穢、性能穩(wěn)定的避雷設(shè)備。它主要利用氧化鋅良好的非線(xiàn)性伏安特性,使在正常工作電壓時(shí)流過(guò)避雷器的電流極小(微安或毫安級(jí));當(dāng)過(guò)電壓作用時(shí),電阻急劇下降,泄放過(guò)電壓的能量,達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)避雷器的差異是它沒(méi)有放電間隙,利用氧化鋅的非線(xiàn)性特性起到泄流和開(kāi)斷的作用。
以上介紹了幾種避雷器,每種避雷器各自有各自的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn),需要針對(duì)不同的環(huán)境進(jìn)行使用,才能起到良好的避雷效果。
作用
避雷器連接在線(xiàn)纜和大地之間,通常與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。避雷器可以有效地保護(hù)通信設(shè)備,一旦出現(xiàn)不正常電壓,避雷器將發(fā)生動(dòng)作,起到保護(hù)作用。當(dāng)通信線(xiàn)纜或設(shè)備在正常工作電壓下運(yùn)行時(shí),避雷器不會(huì)產(chǎn)生作用,對(duì)地面來(lái)說(shuō)視為斷路。一旦出現(xiàn)高電壓,且危及被保護(hù)設(shè)備絕緣時(shí),避雷器立即動(dòng)作,將高電壓沖擊電流導(dǎo)向大地,從而限制電壓幅值,保護(hù)通信線(xiàn)纜和設(shè)備絕緣。當(dāng)過(guò)電壓消失后,避雷器迅速恢復(fù)原狀,使通信線(xiàn)路正常工作。
因此,避雷器的主要作用是通過(guò)并聯(lián)放電間隙或非線(xiàn)性電阻的作用,對(duì)入侵流動(dòng)波進(jìn)行 削幅,降低被保護(hù)設(shè)備所受過(guò)電壓值,從而起到保護(hù)通信線(xiàn)路和設(shè)備的作用。
避雷器不僅可用來(lái)防護(hù)雷電產(chǎn)生的高電壓,也可用來(lái)防護(hù)操作高電壓。
避雷器的作用是用來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過(guò)電壓、操作過(guò)電壓、工頻暫態(tài)過(guò)電壓沖擊而損壞的一個(gè)電器。避雷器的類(lèi)型主要有保護(hù)間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。保護(hù)間隙主要用于限制大氣過(guò)電壓,一般用于配電系統(tǒng)、線(xiàn)路和變電所進(jìn)線(xiàn)段保護(hù)。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù),在500KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過(guò)電壓,在超高壓系統(tǒng)中還將用來(lái)限制內(nèi)過(guò)電壓或作內(nèi)過(guò)電壓的后備保護(hù)。
特性
一、氧化鋅避雷器的通流能力大
這主要體現(xiàn)在避雷器具有吸收各種雷電過(guò)電壓、工頻暫態(tài)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓的能力。川泰生產(chǎn)的氧化鋅避雷器的通流能力完全符合甚至高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。線(xiàn)路放電等級(jí)、能量吸收能力、4/10納秒大電流沖擊耐受、2ms方波通流能力等指標(biāo)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
二、氧化鋅避雷器的保護(hù)特性?xún)?yōu)異
氧化鋅避雷器是用來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過(guò)電壓損壞的電器產(chǎn)品,具有良好保護(hù)性能。因?yàn)檠趸\閥片的非線(xiàn)性伏安特性十分優(yōu)良,使得在正常工作電壓下僅有幾百微安的電流通過(guò),便于設(shè)計(jì)成無(wú)間隙結(jié)構(gòu),使其具備保護(hù)性能好、重量輕、尺寸小的特征。當(dāng)過(guò)電壓侵入時(shí),流過(guò)閥片的電流迅速增大,同時(shí)限制了過(guò)電壓的幅值,釋放了過(guò)電壓的能量,此后氧化鋅閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài),使電力系統(tǒng)正常工作。
三、氧化鋅避雷器的密封性能良好
避雷器元件采用老化性能好、氣密性好的優(yōu)質(zhì)復(fù)合外套,采用控制密封圈壓縮量和增涂密封膠等措施,陶瓷外套作為密封材料,確保密封可靠,使避雷器的性能穩(wěn)定。
四、氧化鋅避雷器的機(jī)械性能
主要考慮以下三方面因素:
、懦惺艿牡卣鹆;
、谱饔糜诒芾灼魃系淖畲箫L(fēng)壓力
、潜芾灼鞯捻敹顺惺軐(dǎo)線(xiàn)的最大允許拉力。
五、氧化鋅避雷器的良好的解污穢性能
無(wú)間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能。
目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爬電比距等級(jí)為:
、臝I級(jí) 中等污穢地區(qū):爬電比距20mm/kv
⑵III級(jí) 重污穢地區(qū):爬電比距25mm/kv
、荌V級(jí) 特重污穢地區(qū):爬電比距31mm/kv
六、氧化鋅避雷器的高運(yùn)行可靠性
長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性取決于產(chǎn)品的質(zhì)量,及對(duì)產(chǎn)品的選型是否合理。影響它的產(chǎn)品質(zhì)量主要有以下三方面:
A 避雷器整體結(jié)構(gòu)的合理性;
B 氧化鋅閥片的伏安特性及耐老化特性
C 避雷器的密封性能。
七、工頻耐受能力
由于電力系統(tǒng)中如單相接地、長(zhǎng)線(xiàn)電容效應(yīng)以及甩負(fù)荷等各種原因,會(huì)引起工頻電壓的升高或產(chǎn)生幅值較高的暫態(tài)過(guò)電壓,避雷器具有在一定時(shí)間內(nèi)承受一定工頻電壓升高能力。
使用
1. 應(yīng)安裝在靠近配電變壓器側(cè)
金屬氧化物避雷器(MOA)在正常工作時(shí)與配變并聯(lián),上端接線(xiàn)路,下端接地。當(dāng)線(xiàn)路出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí),此時(shí)的配變將承受過(guò)電壓通過(guò)避雷器、引線(xiàn)和接地裝置時(shí)產(chǎn)生的三部分壓降,稱(chēng)作殘壓。在這三部分過(guò)電壓中,避雷器上的殘壓與其自身性能有關(guān),其殘壓值是一定的。接地裝置上的殘壓可以通過(guò)使接地引下線(xiàn)接至配變外殼,然后再和接地裝置相連的方式加以消除。對(duì)與如何減小引線(xiàn)上的殘壓就成為保護(hù)配變的關(guān)鍵所在。引線(xiàn)的阻抗與通過(guò)的電流頻率有關(guān),頻率越高,導(dǎo)線(xiàn)的電感越強(qiáng),阻抗越大。從U=IR可知,要減小引線(xiàn)上的殘壓,就得縮小引線(xiàn)阻抗,而減小引線(xiàn)阻抗的可行方法是縮短MOA距配變的距離,以減小引線(xiàn)阻抗,降低引線(xiàn)壓降,所以避雷器應(yīng)安裝在距離配電變壓器近點(diǎn)更合適。
2. 配變低壓側(cè)也應(yīng)安裝
如果配變低壓側(cè)沒(méi)有安裝MOA, 當(dāng)高壓側(cè)避雷器向大地泄放雷電流時(shí),在接地裝置上就產(chǎn)生壓降,該壓降通過(guò)配變外殼同時(shí)作用在低壓側(cè)繞組的中性點(diǎn)處。因此低壓側(cè)繞組中流過(guò)的雷電流將使高壓側(cè)繞組按變比感應(yīng)出很高的電勢(shì)(可達(dá)1000 kV),該電勢(shì)將與高壓側(cè)繞組的雷電壓疊加,造成高壓側(cè)繞組中性點(diǎn)電位升高,擊穿中性點(diǎn)附近的絕緣。如果低壓側(cè)安裝了MOA,當(dāng)高壓側(cè)MOA放電使接地裝置的電位升高到一定值時(shí),低壓側(cè)MOA開(kāi)始放電,使低壓側(cè)繞組出線(xiàn)端與其中性點(diǎn)及外殼的電位差減小,這樣就能消除或減小“反變換”電勢(shì)的影響。
3. MOA接地線(xiàn)應(yīng)接至配變外殼
MOA的接地線(xiàn)應(yīng)直接與配電變壓器外殼連接,然后外殼再與大地連接。那種將避雷器的接地線(xiàn)直接與大地連接,然后再?gòu)慕拥貥蹲由狭硪桓拥鼐(xiàn)至變壓器外殼的作法是錯(cuò)誤的。另外,避雷器的接地線(xiàn)要盡可能縮短,以降低殘壓。
4. 嚴(yán)格按照規(guī)程要求定期檢修試驗(yàn)
定期對(duì)MOA進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量和泄露電流測(cè)試,一旦發(fā)現(xiàn)MOA絕緣電阻明顯降低或被擊穿,應(yīng)立即更換以保證配變安全健康運(yùn)行。
運(yùn)行維護(hù)
在日常運(yùn)行中,應(yīng)檢查避雷器的瓷套表面的污染狀況,因?yàn)楫?dāng)瓷套表面受到嚴(yán)重污染時(shí),將使電壓分布很不均勻。在有并聯(lián)分路電阻的避雷器中,當(dāng)其中一個(gè)元件的電壓分布增大時(shí),通過(guò)其并聯(lián)電阻中的電流將顯著增大,則可能燒壞并聯(lián)電阻而引起故障。此外,也可能影響閥型避雷器的滅弧性能。因此,當(dāng)避雷器瓷套表面嚴(yán)重污穢時(shí),必須及時(shí)清掃。
檢查避雷器的引線(xiàn)及接地引下線(xiàn),有燒傷痕跡和斷股現(xiàn)象以及放電記錄器是否燒通過(guò)這方面的檢查,最容易發(fā)現(xiàn)避雷器的隱形缺陷;檢查避雷器上端引線(xiàn)處密封是否良好,避雷器密封不良會(huì)進(jìn)水受潮易引起事故,因而應(yīng)檢查瓷套與法蘭連接處的水泥接合縫是否嚴(yán)密,對(duì)10千伏閥型避雷器上引線(xiàn)處可加裝防水罩,以免雨水滲入;檢查避雷器與被保護(hù)電氣設(shè)備之間的電氣距離是否符合要求,避雷器應(yīng)盡量靠近被保護(hù)的電氣設(shè)備,避雷器在雷雨后應(yīng)檢查記錄器的動(dòng)作情況;檢查泄漏電流,工頻放電電壓大于或小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),應(yīng)進(jìn)行檢修和試驗(yàn);放電記錄器動(dòng)作次數(shù)過(guò)多時(shí),應(yīng)進(jìn)行檢修;瓷套及水泥接合處有裂紋;法蘭盤(pán)和橡皮墊有脫落時(shí),應(yīng)進(jìn)行檢修。
避雷器的絕緣電阻應(yīng)定期進(jìn)行檢查。測(cè)量時(shí)應(yīng)用2500伏絕緣搖表,測(cè)得的數(shù)值與以前一次的結(jié)果比較,無(wú)明顯變化時(shí)可繼續(xù)投入運(yùn)行。絕緣電阻顯著下降時(shí),一般是由密封不良而受潮或火花間隙短路所引起的,當(dāng)?shù)陀诤细裰禃r(shí),應(yīng)作特性試驗(yàn);絕緣電阻顯著升高時(shí),一般是由于內(nèi)部并聯(lián)電阻接觸不良或斷裂以及彈簧松弛和內(nèi)部元件分離等造成的。
為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥型避雷器內(nèi)部隱形缺陷,應(yīng)在每年雷雨季節(jié)之前進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。
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