放电间隙和避雷器有什么区别
放电间隙和避雷器有什么区别
放电间隙和避雷器有什么区别
避雷器分为带放电间隙避雷器和无间隙避雷器,从字面就可以看出二者的区别,就是带间隙和不带间隙的避雷器。
放电间隙,主要是为保护避雷器的.当雷击电压超过避雷器所能保护的值时,为防止避雷器被击穿损坏,装设放电间隙.当有很高的雷击电压时,间隙被击穿放电,从而保护了避雷器.至于之间如何配合,要依避雷器的防雷电压而定.防止接地变跳闸后,高压侧故障中性点出现危险过电压。
金属氧化物避雷器逐渐的取代了碳化硅避雷器,氧化锌阀片的非线性特性完全弥补了碳化硅阀片的缺陷,并且具有特有优越性,1.体积小,重量轻;2.非线性特性好,结构简单;2.泄露电流小,残压低;
3.通流能力强;
4.避雷器寿命。
长;带间隙金属氧化物避雷器和无间隙金属氧化物避雷器的区别:带间隙避雷器主要是当有过电压是,大电流击穿间隙导通,由于击穿间隙电压的分散性大,击穿的电压也很不稳定。
残压也高,对设备的保护性能差。
无间隙避雷器由于氧化锌非线性特性好,当设备正常运行是它呈现一个很大的电阻,基本没有电流流过(泄露电流小),当有过电压来是,它呈现的相当一个导电体,短路设备,进而对设备进行保护。
1。
避雷器的相关知识了解
避雷器的相关知识了解1.什么是避雷器避雷器是一种能释放过电压能量限制过电压幅值的保护设备。
使用时将避雷器安装在被保护设备附近,与被保护设备并联。
在正常情况下,避雷器不导通(最多只流过微安级的泄露电流);当作用在避雷器上的电压达到避雷器的动作电压时,避雷器导通,通过大电流,释放过电压能量并将过电压限制在一定水平,以保护设备的绝缘。
在释放过电压能量后,避雷器恢复到原状态。
2.避雷器的种类目前使用的避雷器有五种,即保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器、磁吹阀式避雷器和氧化锌避雷器。
其中,保护间隙、管型避雷器和阀型避雷器只能限制雷电过电压,而磁吹阀式避雷器和氧化锌避雷器既可以限制雷电过电压,也可限制内部过电压。
(1)保护间隙是最简单的避雷器,大多用在供电线路上作避雷保护。
(2)管型避雷器也是一种保护间隙,但它在放电后能自动灭弧。
(3)阀型避雷器。
为了进一步改善避雷器的放电特性和保护效果,将原来的单个放电间隙分成许多短的串联间隙,同时增加了特种碳化硅电阻发展成阀型避雷器,当有雷电过电压时火花间隙被击穿,阀片电阻下降,将雷电流引人大地。
(4)磁吹阀式避雷器因利用了磁吹式火花间隙,间隙的去游离作用增强,提高了灭弧能力,从而改进了它的保护作用。
(5)氧化锌避雷器是一种保护性能优越、耐污秽、质量轻、阀片性能稳定的避雷设备,它还具有无间隙、无续流、残压低的优点,不仅可作雷电过电压保护也可作内部操作过电压保护。
3.避雷器的选取(1)按额定电压选择:要求避雷器额定电压与系统额定电压一致。
(2)校验最大允许电压:核对避雷器安装地点可能出现的导线对地最大电压,是否不超过避雷器的最大工作电压。
导线对地最大电压与系统中性点是否接地及系统参数有关.①中性点不接地系统:导线对地最大电压为系统电压的 1.1倍,所以一般没有问题。
②中性点经消弧线圈或高阻抗接地系统:一般选择避雷器的最大工作电压等于线电压。
③中性点直接接地系统:国产避雷器的中性点直接接地系统中其最大工作电压等于系统电压的0.8倍,所以按额定电压选择是没有问题的。
升压站避雷器的工作原理
升压站避雷器的工作原理
升压站避雷器的工作原理主要有:
1. 避雷器通常安装在输电线路的端头,作为防雷保护装置。
2. 当雷电经线路或设备直接击中时,避雷器迅速将大电流导向大地,避免设备损坏。
3. 避雷器通过自身的放电间隙击穿气隙放电,产生电弧将雷电转移导向地面。
4. 常用的避雷器有放电间隙避雷器、金氧避雷器、氧化锌避雷器等。
5. 放电间隙避雷器利用空气间隙电弧放电原理,依靠间隙长度来控制放电电压。
6. 金氧避雷器中,氧化金属产生电弧放电,将雷电转移到接地导体。
7. 氧化锌避雷器中,稀有气体封装氧化锌体,实现避雷效果。
8. 避雷器安装在开关柜或配电间,通过接地母线与大地相连接。
9. 避雷器良好的导电性能可将大电流引入地面,防止设备损坏。
10. 还需要定期检查避雷器状态,确保避雷救护正常工作。
综上,避雷器通过电弧放电将雷击电流转移到地面,保护电力系统安全。
高电压技术课后题
1-1、气体带电质点的产生和消失有哪些主要方式?1-2、什么叫自持放电?简述汤逊理论的自持放电条件。
1-3、汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里?它们各自的适用范围如何?1-4、极不均匀电场中有何放电特性?比较棒—板气隙极性不同时电晕起始电压和击穿电压的高低,简述其理由。
1-5、电晕放电是自持放电还是非自持放电?电晕放电有何危害及用途?1-6、什么是巴申定律?有何种情况下气体放电不遵循巴申定律?1-7、雷电冲击电压下间隙击穿有何特点?冲击电压作用下放电时延包括哪些部分?用什么来表示气隙的冲击特性?1-8、什么叫伏秒特性?伏秒特性有何意义?1-9、影响气体间隙击穿电压的因素有哪些?提高气体间隙击穿电压有哪些主要措施。
1-10、沿面闪络电压为什么低于同样距离下纯空气间隙的击穿电压?1-11、分析套管的沿面闪络过程,提高套管沿面闪络电压有哪些措施?1-12、试分析绝缘子串的电压分布及改进电压分布措施。
1-13、什么叫绝缘的污闪?防止绝缘子污闪有哪些措施?2-1、列表比较电介质四种极化形式的形成原因、过程进行的快慢、有无损耗、受温度的影响。
2-2、说明绝缘电阻、泄漏电流、表面泄漏的含义。
2-3、说明介质电导与金属电导的本质区别。
2-4、何为吸收现象,在什么条件下出现吸收现象,说明吸收现象的成因。
2-5、说明介质损失角正切值的物理意义,其与电源频率、温度和电压的关系。
2-6、说明变压器油的击穿过程以及影响其击穿电压的因素。
2-7、比较气体、液体、固体介质击穿场强数量级的高低。
2-8、说明固体电介质的击穿形式和特点。
2-9、说明提高固体电介质击穿电压的措施。
2-10、说明造成固体电介质老化的原因和固体绝缘材料耐热等级的划分。
3-1 绝缘预防性试验的目的是什么?它分为哪两大类?3-2、用兆欧表测量大容量试品的绝缘电阻时,为什么随加压时间的增加兆欧表的读数由小逐渐增大并趋于一稳定值?兆欧表的屏蔽端子有何作用?3-3、何谓吸收比?绝缘干燥时和受潮后的吸收现象有何特点?为什么可以通过测量吸收比来发现绝缘的受潮?3-4、给出被试品一端接地时,测量直流泄漏电流的接线图?说明各元件的名称和作用。
避雷器和保护间隙
变压器中性点接氧化锌避雷器和间隙放电保护 2010-02-11 00:27普通阀型避雷器是有火花间隙和电阻阀片组成;而氧化锌避雷器无火花间隙,只由氧化锌非线性电阻片组成,由于ZnO电阻片具有优异的非线性伏安特性,可以取消串联的火花间隙,实现避雷器无间隙无续流。
从结构来看,氧化锌避雷器和放电间隙二者原理相同的,都是电压高到一定程度被击穿后对地放电,只不过放电间隙被击穿的是空气,避雷器可以看做是氧化锌电阻被击穿,所以只是介质不同而已,而介质的不同又决定了二者的对地放电能力不同。
避雷器的泄压能力更强一些,但由于避雷器的成本更高,所以我们就想办法在主变中性点过电压不太高时,让放电间隙先动作,在过电压比较高时避雷器开始动作,当然此刻应该是二者同时动作的过程。
因此,可以认为二者的作用是相同的,只是我们人为地调整间隙的大小或者是氧化锌电阻的大小,来使它们动作有一个先后的过程。
我们不能仅依靠二者的名称来决定它们的作用。
避雷器的作用就一定是防雷吗?当然不是,这只是大家的一个习惯叫法而已,因为它可以防止各种过电压。
通过对设备本身结构的了解,可以帮助我们更好地认识到它们的作用。
中性点放电间隙接地与避雷器:主变压器高压绕组采用分级绝缘,中性点绝缘水平偏低。
220KV变压器中性点冲击耐压400KV,工频耐压200KV。
假设变压器不接地运行时,主开关跳闸时有一相未拉开,中性点将长时间耐受一定的稳态电压,暂态电压又会超过工频过电压的允许值,中性点的避雷器可能会在暂态过电压下放电,避雷器的热容量小,在工频过电压冲击下放电后不能灭弧,引起中性点与地之间的最高电压超过中性点耐压值,造成避雷器爆炸。
综前所述,变压器的零序保护不能起作用,故在变压器的中性点装设了放电间隙的接地保护,作为一种比较粗糙的保护,用以保护变压器绝缘。
中性点放电间隙同时也是为了防止其它设备接地时该变压器零位的过度漂移。
避雷器在工频和操作过电压下不应动作,在雷电接地的瞬态过电压下才动作。
带间隙线路避雷器与无间隙线路避雷器的性能比较
带间隙线路避雷器与⽆间隙线路避雷器的性能⽐较⼀、⾦属氧化物避雷器:只有压敏电阻⽚的新型避雷器,压敏电阻⽚是由氧化锌等⾦属氧化物烧结⽽成的多晶半导体陶瓷元件,具有理想的阀特性。
同时具有⾮线性系数⼩、保护特性好、能量吸收能⼒强、通流能⼒⼤、结构简单和稳定性好等优点。
⾮线性系数α值很⼩。
在⾦属氧化物阀⽚中通过1mA~10kA这个范围内电流时,α值⼀般在0.02~0.06之间。
在额定电压作⽤下,通过的电流极⼩,因此可以做成⽆间隙避雷器。
保护性能好。
它不需要间隙动作,电压⼀旦升⾼,即可迅速吸收过电压能量,抑制过电压的发展;有良好的陡度响应特性;⽆间隙的氧化物避雷器的性能⼏乎不受温度、湿度、⽓压、污秽等环境条件的影响,因⽽性能稳定。
⾦属氧化物避雷器基本⽆续流,动作负载轻,耐重复动作能⼒强。
伏安特性是对称的,没有极性问题,可制成直流避雷器。
通流容量⼤。
避雷器容易吸收能量,没有串联间隙的制约,仅与阀⽚本⾝的强度有关。
同碳化硅阀⽚⽐较,氧化物阀⽚单位⾯积的通流能⼒⼤4~4.5倍。
因此,⽤这样的阀⽚制成避雷器,不但可以限制⼤⽓过电压,⽽且完全可以⽤来限制操作过电压,甚⾄还可以耐受⼀定持续时间的短时(⼯频)过电压。
结构简单,尺⼨⼩,易于⼤批量⽣产,造价低。
适⽤于多种特殊需要。
⾦属氧化物避雷器耐污性能好,不会由于污秽或者带电清洗时改变外套表⾯电位分布⽽影响避雷器的性能。
同时,由于阀⽚不受⼤⽓环境影响,能适应于各种绝缘介质,所以也适⽤于⾼海拔地区和6 SF 全封闭组合电器等多种特殊需要。
⾦属氧化物避雷器有⼀系列优点,发展潜⼒很⼤,是世界各国避雷器发展的主要⽅向,必将逐步取代传统的带间隙的避雷器,也将是未来特⾼压系统关键的过电压保护设备。
⼆、复合外套 ZnO 避雷器除具有⾦属氧化物避雷器的优点外, 还具有如下特点:①从根本上消除避雷器外套爆炸的危险;②重量轻, 体积⼩, 扩⼤了避雷器的使⽤范围;③耐污性能好;④散热特性好;⑤制造⼯艺简单。
第六章避雷器
RA
(5)在TN-C-S电源系统中的安装示意图
主配电柜 避雷器
SEB
电表
PEN
kWh
分配电柜 避雷器
设备 避雷器
L1 L2 L3 PE N
LPZ 0
EBB LPZ 1
EBB LPZ 2
LPZ = 防雷保护区 SEB =配电柜 EBB =等电位连接排
(6)在TN—S电源系统中的安装示意图
主配电柜 避雷器
SEB
电表
kWh N PE
分配电柜 避雷器
设备 避雷器
L1 L2 L3 N PE
LPZ 0
EBB LPZ 1
EBB LPZ 2
LPZ = 防雷保护区 SEB =配电柜 EBB =等电位连接排
安装示例
6.2.3 天馈避雷器 1、作用:抑制从天线及馈线上的感应雷及过电压,保 护现代微电子器件组成的电子设备。
避雷器额 定电压KV
系统标准电 持续运行电
压(有效值) 压(有效值)
KV
KV
支流1mA参考 电压(不小
于)KV
标称放电流下 残压不大于
KV
陡波冲击残压 (不大于)
KV
2ms操作通流 容量 电流A.18
次
17
10
12.7
26.0
50
57.5
100
HY5WS-17/50
17
10
12.7
26.0
50
57.5
(3)非线形电阻阀片也是由 许多单个阀片串联而成,其 静态伏安特性(如图),可 限制工频续流,雷电流通过 时,端部不会出现很高的电 压,改善避雷器保护性能。
(4)等效电路
均压电阻
间隙电容
主变间隙的作用
主变间隙的作用一、主变中性点放电间隙的知识1.放电间隙,主要是为保护避雷器的。
当雷击电压超过避雷器所能保护的值时,为防止避雷器被击穿损坏,装设放电间隙.当有很高的雷击电压时,间隙被击穿放电,从而保护了避雷器.至于之间如何配合,要依避雷器的防雷电压而定。
2.防止接地变跳闸后,高压侧故障中性点出现危险过电压。
3.110KV及以上系统中性点的间隙保护主要是:为了防止过电压!因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘,在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。
如果发生过电压的话会造成设备损坏,间隙保护可以起到作用,但是又由于中性点接地的选择问题一个系统不要有太多的中性点接地,所以有的变压器的中性点接地刀闸没有合上(保护的配置原因)。
在这时候如果由于变压器本身发生过电压的话就会由间隙保护实现对变压器的保护,原理就是电压击穿,在一定电压下他的间隙就会击穿,把电压引向大地。
间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用,当系统出现过电压(大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等)时,间隙被击穿时由零序保护动作、间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。
4.满足保护的灵敏度要求.5.防止合闸不同期等情况造成的过电压,损害绝缘。
所谓保护间隙定义:是由两个金属电极构成的一种简单的防雷保护装置。
其中一个电极固定在绝缘子上,与带电导线相接,另一个电极通过辅助间隙与接地装置相接,两个电极之间保持规定的间隙距离。
在正常情况下,保护间隙对地是绝缘的,并且绝缘强度低于所保护线路的绝缘水平,因此,当线路遭到雷击时,保护间隙首先因过电压而被击穿,将大量雷电流泄入大地,使过电压大幅度下降,从而起到保护线路和电气设备的作用。
二、补充1、在大电流接地系统中,为满足零序网络的需要,一般接入同一系统的多台主变只有一台的中性点是直接接地的,也就是说,主变的中性点接地刀闸合上或者断开是两种不同的运行方式。
2、第一条的表述有点问题,放电间隙并不是为了保护避雷器,现在的变压器多采用分级绝缘,一般中性点绝缘较低,在小电流接地系统和大电流接地系统的主变中性点不接地是,为保护主变中性点绝缘不被击穿,设置了放电间隙,并配置间隙零序电流保护。
浅析矿区110kV天池中性点放电间隙和避雷器配置探讨
浅析矿区 110kV天池中性点放电间隙和避雷器配置探讨摘要:110kV天池变电站110kV主变压器采用FSZ-50000/110±8*1.25%/38.5±2*2.5%/6.3kV三绕组变压器。
根据我国现行有关设计规定,110kV及以上电网一般采用大电流接地方式。
但在电网实际运行中,通常采取将部分变压器中性点接地,另一部分变压器中性点不接地的运行方式。
对于中性点不直接接地的分级绝缘变压器,中性点保护一般采用放电间隙并联氧化锌避雷器。
本文对110kV天池变电站110kV主变压器110kV中性点的避雷器和放电间隙的配置做了分析,同时对间隙零序保护定值进行了计算。
[关键词] 110kV;分级绝缘变压器;中性点;配置1、前言采用分级绝缘的变压器, 绕组中性点的绝缘水平比绕组首端的低;当变压器设计为中性点必须接地运行时, 中性点绝缘水平很低。
110kV天池变电站主变压器采用的是分级绝缘变压器,中性点绝缘水平为95kV。
为防止雷电过电压、操作过电压和变压器高压侧( 110kV系统) 单相接地引起过电压对中性点绝缘破坏,在变电站设计中都要将过电压保护和二次继电保护相配合。
采用分级绝缘变压器中性点可直接接地运行, 也可不接地运行的方式。
分级绝缘变压器中性点过电压, 保护通常采用变压器中性点装设避雷器和放电间隙, 其中避雷器主要是防止雷电过电压; 间隙保护主要防止变压器中性点绝缘遭受危险的工频过电压及谐振过电压损坏, 两者有效配置起来对分级绝缘变压器中性点过电压进行了有效保护。
2、中性点放避雷器和放电间隙的配置分析2.1放电间隙选择配置有效接地系统可能形成局部不接地系统, 低压侧有电源的主变压器不接地中性点应装设间隙。
如断路器操作出现非全相或发生较危险铁磁谐振过电压, 主变压器不接地中性点也应装设间隙。
变压器采用放电间隙保护配置, 放电间隙装于变压器中性点与地线之间, 有棒形、球形和角形等多种形式。
主变中性点放电间隙的知识
主变中性点放电间隙的知识1.放电间隙,主要是为保护避雷器的.当雷击电压超过避雷器所能保护的值时,为防止避雷器被击穿损坏,装设放电间隙.当有很高的雷击电压时,间隙被击穿放电,从而保护了避雷器.至于之间如何配合,要依避雷器的防雷电压而定.2.防止接地变跳闸后,高压侧故障中性点出现危险过电压及以上系统中性点的间隙保护主要是:为了防止过电压!因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘,在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。
如果发生过电压的话会造成设备损坏,间隙保护可以起到作用,但是又由于中性点接地的选择问题一个系统不要有太多的中性点接地,所以有的变压器的中性点接地刀闸没有合上(保护的配置原因)。
在这时候如果由于变压器本身发生过电压的话就会由间隙保护实现对变压器的保护,原理就是电压击穿,在一定电压下他的间隙就会击穿,把电压引向大地。
间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用,当系统出现过电压(大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等)时,间隙被击穿时由零序保护动作、间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。
4.满足保护的灵敏度要求.5.防止合闸不同期等情况造成的过电压,损害绝缘.6.所谓保护间隙,是由两个金属电极构成的一种简单的防雷保护装置。
其中一个电极固定在绝缘子上,与带电导线相接,另一个电极通过辅助间隙与接地装置相接,两个电极之间保持规定的间隙距离。
在正常情况下,保护间隙对地是绝缘的,并且绝缘强度低于所保护线路的绝缘水平,因此,当线路遭到雷击时,保护间隙首先因过电压而被击穿,将大量雷电流泄入大地,使过电压大幅度下降,从而起到保护线路和电气设备的作用。
补充:1、在大电流接地系统中,为满足零序网络的需要,一般接入同一系统的多台主变只有一台的中性点是直接接地的,也就是说,主变的中性点接地刀闸合上或者断开是两种不同的运行方式。
2、第一条的表述有点问题,放电间隙并不是为了保护避雷器,现在的变压器多采用分级绝缘,一般中性点绝缘较低,在小电流接地系统和大电流接地系统的主变中性点不接地是,为保护主变中性点绝缘不被击穿,设置了放电间隙,并配置间隙零序电流保护。
避雷器元件工作原理及设计原理1放电间隙与放电管放电间隙所谓
避雷器元件工作原理及设计原理1、放电间隙与放电管放电间隙:所谓放电间隙是把暴露在空气中的两块相互隔离一空气间隙的金属物作为避雷放电的装置。
通常把其中一块金属接在需要防雷的导线上如电源的相线,另一块金属与地线连接。
当雷电波来到的时候首先在间隙处击穿,使间隙的空气电离,形成短路,雷电流通过间隙流入大地,而此时间隙两端的电压很低,从而达到保护线路的目的。
常用于高压线路的避雷防护中。
气体放电管:把一对互相隔开的冷饮电极,封装在玻璃或陶瓷管内,管内再充以一定压力的惰性气体(如氩气),就构成了一只放电管。
优点:具有很强的浪涌吸收能力,即放电能力强、通流量大(可做到100KA以上),很高的绝缘电阻以及很小的寄生电容,漏电流小。
对正常工作的设备不会带来任何有害影响。
缺点:残压高(2~4KV),反应时间长(>100ns),动作电压精度较低,有工频续流,因此在保护电路中应串联一个熔断器,使得工频续流迅速被切断。
注:由于两只放电管分别装在一个回路的两根导线上,有时回不同时放电,使两导线之间出现电位差,为了使两根导线上的放电管能接近统一时间放电,减少两线之间的电位差,又研制了三级放电管。
可以看作是由两只二级放电管合并在一起构成的。
三级放电管中间的一级作为公共地线,另两级分别接在回路的两条导线上。
如图2、压敏电阻:当加在电阻两端的电压小于压敏电压时,压敏电阻呈高阻状态,如果并联在电路上,该阀片呈断路状态;当加在压敏电阻两端的电压大于压敏电压时,压敏电阻就会击穿,呈现低阻值,甚至接近短路状态。
压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的,当高于压敏电压的电压被撤销以后,它又恢复高阻状态。
当电离线被雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。
优点:同开关电压范围宽(6——1.5KV),反应速度快(25ns),通流量大(2KA/CM2),无续流。
缺点:容易老化,动作几次后,漏电流会增大,从而导致压敏电阻过热,最终导致老化失效。
110kV变压器中性点放电间隙配置原则的讨论
5 .8 60
6 .0 38
这样考虑在和继电 保护配合使用上, 能够合理配置保护, 不
会造成保护误动.同时又能在内部过电压和雷击过电压时
3 .5 54 3 .8 15
都使变压器中性点绝缘有保护措施.
因此, 在变压器中性点放电间隙和避雷器配合使用时, 应满足如下要求: () 1 当变压器中性点电压达到或超过其工频耐受电压
收稿 日期 作者简介
20 - 6 2 0 70 - 5
张波(95 )男, 17- , 工程师, 从事电网运行保护自 动化工作.
·4 · 5
万方数据
《 宁夏电力》07 20 年增刊( ) 1
得出间隙放电电压为 114V 查曲线得间隙距离为 3. k , 3
lc 1c lm- 2 mo
裹1
HO 变压器中性点放电间隙配,原则的讨论 W
() 2 保护间隙的放电电压应大于因电网一相接地而 引起的中性点电位升高的暂态值 阮 ,以免继电保护不能
正确动作.
4 1 V变压器中 1k 0 性点间隙距离 调整建议
从上面的计算和分析, 可以看出, 该地区的1 lk OV变压 器中性点放电间隙距离调整的不尽合理, 应该根据实际情
简泉变 东郊变
M x 4 a 1 . 8
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3 .7 34
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1
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2 .0 25
3 4 4.0
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6 .2 19
的中 性点电 高的 位升 稳态值U 防 0 止避雷 爆炸. 前, , 器 目 电
Ma 1 1 x 0 .
防雷器工作原理和结构
防雷器工作原理和结构沈阳北一宁防雷工程有限公司技术部整理防雷器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。
防雷器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。
防雷器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。
用于防雷器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。
一、SPD的分类:1.按工作原理分:(1)开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。
用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。
(2)限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。
用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。
(3)分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。
扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。
用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。
2.按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。
(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理:1.放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。
避雷器的工作原理
避雷器的工作原理避雷器是一种用于保护电力设备和电力系统的重要装置,它能够有效地防止雷击对设备和系统造成的损坏。
本文将详细介绍避雷器的工作原理,包括避雷器的分类、结构和工作过程。
一、避雷器的分类根据其结构和工作原理,避雷器可分为放电型避雷器和非放电型避雷器两种。
1. 放电型避雷器:放电型避雷器是最常见的一种避雷器。
它由氧化锌片、电极和绝缘材料组成。
当电力系统受到雷击或者过电压冲击时,避雷器内部的氧化锌片会发生放电,将过电压导向地,保护设备和系统免受伤害。
2. 非放电型避雷器:非放电型避雷器是一种新型的避雷器。
它采用了非线性电阻材料,当电力系统受到过电压冲击时,非放电型避雷器会自动改变其电阻,将过电压导向地,起到保护作用。
二、避雷器的结构无论是放电型避雷器还是非放电型避雷器,它们的结构都包括以下几个部份:1. 外壳:避雷器的外壳通常由耐电压和耐腐蚀的材料制成,如陶瓷或者聚合物。
外壳能够保护避雷器内部的元件免受外界环境的影响。
2. 氧化锌片:放电型避雷器的核心部件是氧化锌片。
氧化锌片具有高阻抗特性,在正常工作情况下,它的电阻非常大,不会导电。
但当遭受过电压冲击时,氧化锌片会发生放电,将过电压导向地。
3. 电极:避雷器内部有两个电极,一个是接地电极,用于将过电压导向地;另一个是电力系统电极,用于接收过电压。
4. 绝缘材料:避雷器内部的绝缘材料用于隔离电极和氧化锌片,防止电流直接流过。
三、避雷器的工作过程当电力系统受到雷击或者过电压冲击时,避雷器会自动启动保护机制,将过电压导向地,保护设备和系统。
对于放电型避雷器,当过电压冲击到达一定阈值时,氧化锌片会发生放电,将过电压导向地。
放电过程中会产生电弧,电弧会将过电压的能量耗散掉,保护电力设备和系统。
一旦过电压消失,氧化锌片的电阻会恢复到正常状态。
对于非放电型避雷器,当过电压冲击到达一定阈值时,非放电型避雷器会自动改变其电阻,将过电压导向地。
非放电型避雷器不会产生电弧,因此没有能量耗散过程。
避雷器的工作原理及作用
避雷器的工作原理及作用避雷器是一种用于保护建造物、设备和人员免受雷击的重要设备。
它能够通过引导和分散雷电的电荷,将雷电导入地下,从而减少雷电对设备和人员的危害。
本文将详细介绍避雷器的工作原理及作用。
一、工作原理避雷器的工作原理基于电荷的分布和电场的作用。
当雷云中的电荷分布不均匀时,会形成一个较强的电场。
当电场强度达到一定程度时,空气中的电离现象就会发生,产生电晕放电。
避雷器利用这一原理,通过将雷电的电荷引导到地下,从而保护建造物和设备。
避雷器通常由金属导体和绝缘材料组成。
金属导体通常是铜或者铝制成的,具有良好的导电性能。
绝缘材料则用于隔离金属导体和外部环境,防止电流外泄。
避雷器的主要组成部份包括引线、阻流电阻、间隙和接地装置。
1. 引线:引线是避雷器的主要导电部份,通常由铜制成。
它连接雷电引线和避雷器的金属导体,将雷电的电荷引导到避雷器中。
2. 阻流电阻:阻流电阻用于限制雷电电流的流动,防止过大的电流对设备和人员造成危害。
阻流电阻通常由碳化硅或者金属氧化物制成。
3. 间隙:间隙是避雷器中最关键的部份之一。
它通常由金属制成,具有一定的导电性能。
当雷电电压达到一定程度时,间隙中的电离现象就会发生,形成导电通路,将雷电引导到地下。
4. 接地装置:接地装置用于将避雷器中的雷电电荷引导到地下。
它通常由金属制成,并与地下的接地网连接。
接地装置能够有效地将雷电电荷分散到地下,保护建造物和设备。
二、作用避雷器的作用是保护建造物、设备和人员免受雷击的危害。
它能够通过引导和分散雷电的电荷,将雷电导入地下,从而减少雷电对设备和人员的危害。
具体而言,避雷器的作用包括以下几个方面:1. 保护建造物:避雷器能够将雷电引导到地下,避免雷电直接击中建造物,从而减少建造物受损的风险。
它可以有效地保护建造物的屋顶、墙壁和设备不受雷击的破坏。
2. 保护设备:在雷电活动频繁的地区,设备受雷击的风险较高。
避雷器能够将雷电引导到地下,保护设备免受雷电的损坏。
110kV变压器中性点间隙保护的配置与整定
110kV变压器中性点间隙保护的配置与整定发布时间:2023-01-05T02:54:40.148Z 来源:《福光技术》2022年24期作者:肖彬[导读] 计算分析某110kV主变压器中性点不接地时的过电压,根据南方电网公司和电力规程对变压器中性点保护的规定,拆除原有中性点仅为避雷器的保护形式,提出采用间隙保护与避雷器相互并联的中性点保护方式,并确定了间隙距离。
贵州电网公司凯里供电局贵州凯里 556000摘要:计算分析某110kV主变压器中性点不接地时的过电压,根据南方电网公司和电力规程对变压器中性点保护的规定,拆除原有中性点仅为避雷器的保护形式,提出采用间隙保护与避雷器相互并联的中性点保护方式,并确定了间隙距离。
通过继电保护定值的整定,保障了变压器在系统发生单相接地、或雷电冲击时,均能安全稳定运行。
关键词:变压器中性点;单相接地;间隙保护并联避雷器1变压器中性点间隙保护的配置变压器中性点间隙保护结构原理如图1所示,放电间隙、避雷器和接地隔离开关并联配置。
接地隔离开关可根据电力调度要求投用或退出,投用表示变压器中性点采用直接接地方式,此时变压器中性点与大地接通,放电间隙被旁路,构成了电力系统零序电流的流通回路,可根据变压器中性点处电流互感器配置零序过电流保护。
退出表示变压器中性点采用间隙接地方式,此时变压器中性点与大地之间不构成零序电流通路,在系统发生接地故障不失地时,零序电压或放电间隙电流达到整定值,间隙保护动作退出变压器运行。
当变压器遭受雷电高电压时,中性点避雷器可靠动作保护绝缘不受损坏。
3.3放电间隙与避雷器的配合如图1所示,变压器中性点放电间隙与避雷器并联,避雷器的型号Y1.5W-72/186,标示避雷器的额定电压为72kV,雷电冲击电流残压186kV。
如果中性点出现超过72kV稳定的工频过电压,避雷器在该电压下长时间运行有可能烧毁。
因此,从保护避雷器的角度,要求间隙动作的最大工频击穿电压应小于避雷器额定电压。
避雷器简介
避雷器的作用
避雷器在正常工作电压下,流过避雷器的电
流仅有微安级,相当于一个绝缘体,当遭受 过电压的时候,避雷器阻值急剧减小,使流 过避雷器的电流可瞬间增大到数千安培,避 雷器处于导通状态,释放过电压能量,从而 有效地限制了过电压对输变电设备的侵害。
避雷器与避雷元器件
避雷器,又叫做过电压限制器,它的作用是把已侵人电力
避雷器的正常使用条件: 避雷器的正常使用条件为: ①适合于户内外运行; ②环境温度为+40℃~-40℃; ③可经受阳光的辐射; ④海拔高度不超过其设计高度; ⑤电源的频率不小于48Hz、不超过62Hz; ⑥长期施加于避雷器的工频电压不超过避雷器持续 运行电压的允许值; ⑦地震烈度7度及以下地区;
避雷器安装 (1)避雷器安装: ①安装前的检查: 1)避雷器额定电压与线路电压是否相同; 2)底盘的瓷盘有无裂纹,瓷件表面是否有裂纹、破 损和闪络痕迹及掉釉现象。如有破损,其破损面 应在0.5cm2以下,在不超过三处时可继续使用; 3)将避雷器向不同方向轻轻摇动,内部应无松动的 响声; 4)检查瓷套与法兰连接处的胶合和密封情况是否良 好
避雷器
北京鼎一伟信科技发展有限公司 高艳军
电力系统过电压
过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电压。 可分为内部过电压和雷电过电压两大类。
1)内部过电压
内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因,使系 统的工作状态突然改变,从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电 压。 内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。内部过电压一般不会 超过系统正常运行时相电压的3~4倍,因此对电力线路和电气设备绝 缘的威胁不是很大。 2)雷电过电压 雷电过电压又称大气过电压或外部过电压,它是由于电力系统内的设备 或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过 电压产生的雷电冲击波,其电压幅值可高达1亿伏,其电流幅值可高 达几十万安,供电系统的危害极大。
高速铁路高压供电设备及其绝缘测试—避雷器的绝缘结构
氧化锌避雷器
避雷器结构
氧化锌避雷器,实际上是一种阀型避雷器,如
防爆膜
图所示。其阀片以氧化锌(ZnO)为主要材料,
加入少量金属氧化物,在高温下烧结而成。
压力释放口
接线端子 瓷套
ZnO阀片
接地端子 底座
氧化锌避雷器
避雷器结构
SiC避雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性
氧化锌阀片具有很好的伏安特性,其非线形系数a=0.02~0.05。图中表示出SiC避 雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性,以做比较。
避雷器 泄漏电流测量
“欲要看究竟,处处细留心”这是每一位试验人员都应具备的品质,尤其在实验中,为 了保证实验人员的人身安全,防止安全事故的发生,试验人员必须严格按照相关规章制 度以及作业指导书进行防护和试验,只有严谨务实,才能在实验中减小失误,才能保障 避雷器的正常工作。
阀型避雷器
避雷器结构
在冲击电压作用下,主间隙被击穿,放电电流通过 磁吹线圈,其上的压降使辅助间隙击穿,放电电流便 经过辅助间隙、主间隙和电阻阀片而流入大地,使避 雷器的压降不致增大。当工频续流通过时,磁吹线圈 上的压降减小,迫使辅助间隙中的电弧熄灭,工频续 流也就很快转入磁吹线圈,产生磁场起吹弧作用。
避雷器 绝缘电阻测量
试验步骤 打开仪器电源测量开始 记录现场及本体温度,记录试验数据,形成试验报告。 关闭仪器电源结束测量
避雷器 绝缘电阻测量
注意事项 1、为保证人生和设备安全,在进行绝缘电阻和泄露电流试验后,对设备进行充分放电 2、试验装置应可靠接地,高压引线应尽量缩短,必要时用绝缘物支持牢固。 3、试验需加高压时,需检查试验仪表正常,接线正确,并通知有关人员撤离到安全区, 经负责人允许方可加压。 4、进行绝缘试验时,被试物品不能低于5摄氏度,在良好天气情况下进行,环境相对湿 度低于80%。
避雷器分类及作用
1开放式间隙避雷器间隙避雷器的工作原理:基于电弧放电技术,当电极间的电压达到一定程度时,击穿空气电弧在电极上进行放电。
优点:放电能力强,通流量大(可以达到100KA)漏电流小热稳定性好缺点:残压高,反映时间慢,存在续流工艺特点:由于金属电极在放电时承受较大电流,所以容易造成金属的升华,使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的启动和正常使用。
放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业,,电极的主要成分是钨金属的合金。
工程应用:该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B级避雷器使用。
但由于避雷器自身的原因容易引起火灾,避雷器动作后(飞出)脱离配电盘等事故。
根据型号的不同适合与各种配电制式。
工程安装时一定要考虑安装距离,避免引起不必要的损失和事故。
2密闭式间隙避雷器现在国内市场有一种多层石墨间隙避雷器,这种避雷器主要利用的是多层间隙连续放电,每层放电间隙相互绝缘,这种叠层技术不仅解决了续流问题而且是逐层放电,无形中增大了产品自身的通流能力。
优点:放电电流大测试最大50KA(实际测量值)漏电流小无续流无电弧外泻热稳定性好缺点:残压高,反映时间慢工艺特点:石墨为主要材料,产品内采用全铜包被解决了避雷器在放电时的散热问题,不存在后续电流问题,最大的特点是没有电弧的产生,且残压与开放式间隙避雷器比较要低很多。
工程应用:该种避雷器应用在各种B、C类场合,与开放式间隙比较不用考虑电弧问题。
根据型号的不同该种产品适合与各种配电制式。
3开放式放电管避雷器开放式放电管避雷器,实质与开放式间隙避雷器是一样的产品,都属于空气放电器。
但是与间隙放电器比较它的通流能力就降了一个等级。
优点:体积小通流能力强(10-15KA)漏电流小无电弧喷泻缺点:残压较高有续流产品一致性差(启动电压、残压)反映时间慢。
4密闭式气体放电管密闭式气体放电管也叫惰性气体放电管,主要是内部充盈了惰性气体,放电方式是气体放电,靠击穿气体来起到一次性泻放电流的目的。
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避雷器分为带放电间隙避雷器和无间隙避雷器,从字面就可以看出二者的区别,就是带间隙和不带间隙的避雷器。
放电间隙,主要是为保护避雷器的.当雷击电压超过避雷器所能保护的值时,为防止避雷器被击穿损坏,装设放电间隙.当有很高的雷击电压时,间隙被击穿放电,从而保护了避雷器.至于之间如何配合,要依避雷器的防雷电压而定.防止接地变跳闸后,高压侧故障中性点出现危险过电压。
金属氧化物避雷器逐渐的取代了碳化硅避雷器,氧化锌阀片的非线性特性完全弥补了碳化硅阀片的缺陷,并且具有特有优越性,
1.体积小,重量轻;
2.非线性特性好,结构简单;
2.泄露电流小,残压低;
3.通流能力强;
4.避雷器寿命。
长;带间隙金属氧化物避雷器和无间隙金属氧化物避雷器的区别:
带间隙避雷器主要是当有过电压是,大电流击穿间隙导通,由于击穿间隙电压的分散性大,击穿的电压也很不稳定。
残压也高,对设备的保护性能差。
无间隙避雷器由于氧化锌非线性特性好,当设备正常运行是它呈现一个很大的电阻,基本没有电流流过(泄露电流小),当有过电压来是,它呈现的相当一个导电体,短路设备,进而对设备进行保护。
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