摘要: 氧化锌避雷器因具有齐全的防护功能,在特性上可保持长期稳定运行,且体积较小有利于手车柜的安装,故得到了广泛的应用。

一、氧化锌避雷器工作原理 1.避雷器的作用 避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。避雷器就是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低, 在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,在过电压下间隙被击穿接地,放电降压起到保护线路或设备绝缘的作用。

2.氧化锌避雷器(阀型避雷器的第三代产品)工作原理 氧化锌避雷器是世界公认的当代最先进防雷电器。其结构为将若干片ZnO阀片压紧密封在避雷器瓷套内。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性,在较高电压下电阻很小很小,可以泄放大量雷电流,残压很低,在电网运行电压下电阻 很大,泄漏电流只有50～150μA,电流很小,可视为无工频续流,这就是可以做成无间隙氧化锌避雷器的原因,它对陡波和雷电幅值同样有限压作用,防雷保护功能完全是其突出优点。在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌雷器,运行实践表明,它有损坏爆炸率高,使用寿命短等缺点。究其原因,暂态过电压承受能力差是其致命弱点。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点,同时有暂态过电压承受能力强的特点,是一种理想的扬长避短的产品，结合我国国情可在3～35kV系统串联间隙氧化锌避雷器。

二、氧化锌避雷器的优点及功能特性

1.氧化锌避雷器的优点

(1)具有完全的防雷功能,即对雷电陡波和雷电幅值同 样有限压保护作用;

(2)防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障;

(3)防雷保护作用不应有短路电流或工频续流等工频能源浪费;

(4)动作特性应具有长期运行稳定性,免受暂态过电压危害;

(5)具有连续雷电冲击保护能力;

(6)有较小的外形尺寸,小型化轻量化更便于室内手车柜使用;

(7)具有20年以上使用寿命;

(8)能附带脱离器监察运行工况,当其失效时自动退出运行。

2.氧化锌避雷器功能特性

(1)避雷器是过电压保护电器,氧化锌避雷器具有过电 压防护功能 对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压,避雷器泄流能起限压保护作用。

(2)从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障

(3)氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力

(4)氧化锌避雷器具有节约工频能源的作用

(5)可避因免拐点电压偏低带来的缺点

三、从避雷器的选用上分析氧化锌避雷器

1.氧化锌避雷器具有齐全的防护功能 避雷器的选用常只侧重雷电残压参数的考察,而忽略了其它保护特性参数的考察。这是一种偏见,因为除雷电残压外,还有其它保护参数,如工频放电电压值,冲击放电电压值,是考察避雷器暂态过电压承受能力,保证其长期正常运行的参数;又如是否有雷电陡波残压值,是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。综合来看,只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数,也就是说它有齐全的防护功能。

2.氧化锌避雷动作特性可保持长期运行稳定 选用避雷器不但要考察产品样本提供参数值,还要考察动作特性运行稳定性。串联间隙氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流而无续流,动作负载轻,间隙不需具有灭弧及切断续流能力,故间隙数量特少,3～10kV避雷器仅一个间隙, 35kV避雷器为3个间隙串联,间隙的工频放电电压值与碳化 硅避雷器相同,符合GB7327规定,故间隙隙距大,动作特性可保持长期运行稳定。

3.氧化锌避雷器使用寿命较长选用避雷器多未认真注意其使用寿命问题。避雷器使用寿命与许多因素有关,除制造质量,密封失效受潮及其它外界因素外,避雷器阀片的老化速度也是影响寿命的关键因素。串联间隙氧化锌避雷器的间隙可保证阀片只在过电压 保护动作过程承受高电压,时间极短(100 μs内),在其它情况下阀片对于电网电压,或处于隔离状态(纯间隙时),或处于 低电位状态(复合间隙电阻分压),大大改善阀片长期工作条件,还可免受暂态过电压危害和温度热损伤,保证阀片温度不超过55℃,从而保证避雷器寿命在20年以上。

4.氧化锌避雷器体积较小,有利于手车柜的安装 选用避雷器时大多未考虑其外形尺寸的影响。制造避雷器均按户内外两用条件决定其瓷套绝缘强度,其外形尺寸与阀片材料有关。当其用于架空线路或户外变配电设备时,因其相间距大,避雷器外形尺寸不会带来不良影响。户内手车式开关柜因其体积尺寸较小,避雷器外形尺寸大时会带来不良影响。氧化锌避雷器外径和高度相对较小,35kV级还可做成悬挂式,如Y5CZz-42Π110L型串联间隙氧化锌避雷器,高度仅640mm。小型化避雷器更有利于手车柜内安装使用。