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氧化锌避雷器的使用性能

2021-06-15 13:41:59

在过去的几十年里,有间隙的碳化硅阀板避让装置在我国广泛应用于防雷和防过压技术。该装置是在碳化硅阀的基础上增加了电气间隙。碳化硅阀的非线性系数大(a=0.2-0.3)。在正常系统对地电压下,工频连续电流有数百安培。为了保护阀门和电气系统的安全,必须采用串联间隙的方法来阻断工频延续。但串联间隙,由于其密封困难,导致放电电压不稳定,影响对电气设备的保护效果,特别是近年来真空断路器的广泛使用,由于其优良的灭弧性能,它还带来了各种工作电压。以往的避雷器如果用于过电压保护,在性能或保护上都不能满足要求。人们转向寻找新的保护装置。这种新型保护装置就是金属氧化物避雷器


ZnO避雷器有两种结构:一种是无间隙的Zn0避雷器,一种是有间隙的Zn0避雷器。


用新型金属氧化物避雷器阀门代替原有的碳化硅阀门。氧化锌阀具有优良的非线性特性(a=0.04-0.05),其伏安特性曲线非常平坦。在正常的系统工作电压下,Zn0阀只流过几微至几十微的电流。因此,早期的氧化锌避雷器动作响应快,吸收过电压的能量大,剩余电压小,因此具有优良的保护性能,保护用电设备免受过电压损坏。特别适用于真空断路器,其优良的灭弧性能电气设备在运行中吸收过电压,再加上体积小、重量轻,因此很受真空断路器生产单位的欢迎。


快盈lV但是这种ZnO避雷器在电力系统使用过程中经历了一个非常艰难的过程。由于制造质量、结构、材料选择和配方不合理等问题,氧化锌避雷器在中性点不接地系统中使用时,经常在运行和系统中被烧毁,在系统运行时常发生爆炸事故。发生火灾和单相接地,因此人们对使用ZnO避雷器有很多担忧。


快盈lV衡量ZnO避雷器性能的关键参数之一是毫安直流时的标称电压U1mA。就是给它的Zn0阀块加一个直流电压。当流过它的电流为1mA时,氧化锌避雷器上加的电压为U1mA。当小接地电流系统存在单相接地故障或电弧接地过电压时,氧化锌避雷器上加的电压为良好的工频线电压或工频过电压。这个电压设为um,它与标称电压U1mA的比值称为充电率,用K表示:


(1)早期产品的充电率一直在65%-75%(有厂家数据说可以达到0%),所以N0在小电流挤压系统中的使用条件并不严格。在本系统中,Zn0在正常运行时应持续承受工频相电压qm=us。当发生电弧接地时,氧化锌避雷器将承担系统的完整*大线电压qlm=us)。当发生电弧接地过电压时,将承受高达系统相电压2.5-3.5倍的冲击。 U1mA 的值可由下式确定: U1mA= × 一点零五 × Uo (2)


其中u---zr0避雷器额定工作电压


例如6kvzn0的额定电压为7.6kv,所以UIMA(6)=×一点零五×7.6kv=11.28kv,U1mA(g)=11.3kv


快盈lV10kV系统的Zn0额定电压为12.7ky,所以U1mA(10)=×一点零五×12.7kv=18.85kv U1mA(10)=18.9kv


以10kV系统为例,当系统发生单相接地故障时,考虑高工作电压nm=1.1p及以上作为系统的平均工作电压,10K为10.5k),完美相的接地电压会上升到l=1.1×10.5kv=11.5kv,此时氧化锌避雷器的充电率是:目前氧化锌避雷器阀片允许长期运行的充电率只有70%左右—— 80%。因此,当发生单相接地时,这种氧化锌避雷器会造成频繁损坏。如果单相通过不稳定电弧接地,即接地点的电弧间歇性熄灭并重新点燃,则健全相会出现电弧接地过电压,一般可达系统相的2.5~3.5倍电压。

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