氧化锌避雷器的现状与发展趋势
氧化锌避雷器的发展及应用
氧化锌避雷器的发展及应用随着工农业的发展,对输电线路供电可靠性要求越来越高。
停电将不仅影响设备正常工作,而且将极大地影响人们的正常生活。
然而,随着电力系统的发展,由于雷击输电线路而引起事故日益增多。
根据电网故障分类统计表明,在我国跳闸率比较高的地区,高压线路运行的总跳闸次数中,由雷击引起的次数约占40-70%,尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路而引起的事故率更高,这将给社会带来巨大的经济损失。
据统计,在电日本50%以上电力系统事故是由于雷击输电线路引起的,日本由于大量采用双回线路,雷击经常引起双回同时停电,20-30%的输电线路故障发生在双回输电线路。
国际大电网会议公布的美国、前苏联等十二个国家的电压为275-500KV,总长为32700KM输电线路连续三年的运行资料中指出,雷害事故占总事故的60%。
为了减少输电线路的雷击故障,采用了各种措施。
如减小避雷线的屏蔽角,提高线路绝缘水平,降低杆塔接地电阻,多重屏蔽,双回输电线路采用不平衡绝缘等。
但采用减小屏蔽角的方法将受到杆塔结构的限制,提高绝缘水平将增加线路造价,而且受到杆塔结构及走廊宽度限制。
对于新建线路,减小输电线路的雷击故障一般的方法是尽量减小避雷线的屏蔽角,降低杆塔接地装置的接地电阻。
而在高土壤电阻率地区降低杆塔接地电阻存在较大的困难。
为了减少线路的雷击事故,提高供电可靠性,提出了在线路上安装氧化锌避雷器来减少线路雷击事故的要求,自1980年开始,国外开展了应用避雷器来降低线路雷击事故的研究,并已成功地将避雷器应用到输电线路上。
理论计算分析和实践都证明,将线路避雷器应用到线路雷电活动强烈或土壤电阻率高、降低接地电阻有困难的线段,可以较大地提高线路的耐雷水平。
美国AEP和GE公司1980年开始研制线路防雷用合成绝缘氧化锌避器,1982年10月有75只在138KV线路上投入试运行,结构上采用环氧玻璃筒包裹氧化锌阀片,筒外套上橡胶裙套。
氧化锌避雷器工作原理
氧化锌避雷器工作原理氧化锌避雷器是一种常见的用于保护电力系统设备的电气器件。
它的主要作用是在电力系统中保护设备免受过电压的损害。
本文将详细介绍氧化锌避雷器的工作原理。
一、氧化锌避雷器的结构氧化锌避雷器通常由氧化锌元件、陶瓷外壳、引线和接地装置组成。
氧化锌元件是氧化锌避雷器的核心部件,它由大量的氧化锌颗粒组成,这些颗粒被封装在陶瓷外壳中。
引线用于将氧化锌避雷器与电力系统连接起来,而接地装置则用于将过电压引导到地面。
二、氧化锌避雷器的工作原理氧化锌避雷器的工作原理基于氧化锌元件的非线性电阻特性。
当电力系统中出现过电压时,氧化锌避雷器会迅速响应并形成一个低阻抗通路,将过电压引导到地面。
具体来说,当电力系统电压正常时,氧化锌元件的电阻非常高,几乎不导电。
然而,当电力系统电压超过设定的额定电压时,氧化锌元件的电阻会迅速降低,形成一个低阻抗通路,将过电压引导到地面。
一旦过电压消失,氧化锌元件的电阻又会恢复到高阻抗状态。
三、氧化锌避雷器的保护作用氧化锌避雷器的主要作用是保护电力系统设备免受过电压的损害。
当电力系统中出现过电压时,氧化锌避雷器会迅速引导过电压到地面,防止过电压通过设备,从而保护设备的安全运行。
氧化锌避雷器还可以防止雷电击穿设备,减少雷电对设备的损害。
四、氧化锌避雷器的额定电压和动作特性氧化锌避雷器的额定电压是指它能够正常工作的电力系统电压。
根据不同的应用场景和需求,氧化锌避雷器的额定电压可以有不同的选择。
一般来说,氧化锌避雷器的额定电压应该略高于电力系统的工作电压,以确保它能够在过电压出现时迅速响应。
氧化锌避雷器的动作特性是指它在不同电压下的响应速度和引导能力。
通常情况下,氧化锌避雷器的动作特性可以通过其击穿电压、响应时间和电流容量来描述。
击穿电压是指氧化锌避雷器开始引导过电压的电压值,响应时间是指氧化锌避雷器从电压超过额定电压到开始引导过电压的时间,电流容量是指氧化锌避雷器能够承受的最大电流。
氧化锌避雷器的性能与分析
氧化锌避雷器的性能与分析1 概述在过去的⼏⼗年中,我国在防雷及防过电压技术中,⼴泛使⽤有间隙的碳化硅阀⽚避雷器。
这种避雷器是在碳化硅阀⽚基础上加放电间隙制成。
碳化硅阀⽚⾮线性系数⼤(a=0.2~0.3),正常运⾏的系统对地电压下,⼯频续流有上百安培流过,为保护阀⽚及电⽓系统的安全,必须⽤串联间隙的⽅法来阻断⼯频续流。
但串联间隙因其密封问题不易解决等因素,⼜带来了放电电压的不稳定,从⽽影响了对电⽓设备的保护作⽤,特别是近年来真空断路器的⼴泛使⽤,因其优良的灭弧性能,⼜带来了种种操作电压。
这种过电压的防护若⽤过去的阀式避雷器,⽆论在性能上还是在保护作⽤上,都远远满⾜不了要求,⼈们⼜转⽽去寻找新的保护器件,这种新型的防雷防过电压的保护器件,就是氧化锌避雷器。
氧化锌避雷器(以下简称ZnO)⽬前有两种结构⽅式:⼀种是⽆间隙的ZnO避雷器,⼀种是有间隙的ZnO避雷器。
它是⽤新型的氧化锌阀⽚代替了原有的碳化硅阀⽚,氧化锌阀⽚具有优良的⾮线性特性(a=0.04~0.05),它的伏安特性曲线很平坦,在正常的系统运⾏电压下,ZnO阀⽚只流过⼏微安⾄⼏⼗微安的电流,因此早期的ZnO 避雷器动作响应很快,吸收过电压的能量⼤,残压⼩,故对电⽓设备免受过电压的损坏,有着优良的保护性能。
特别适应真空断路器这种灭弧性能优良的电⽓设备在操作中产⽣过电压的吸收,加之体积⼩、重量轻,因此很受真空断路器⽣产单位的欢迎。
但这种ZnO避雷器在电⼒系统的使⽤过程中,确实经历过⼀个⾮常艰难的历程。
由于制造质量问题,结构不合理问题、材料选型及配⽅问题,使得ZnO避雷器在中性点不接地的系统中使⽤时,经常在运⾏中烧坏和在系统中使⽤时,经常在运⾏中烧坏和在系统中发⽣单相接地时造成爆炸事故,从⽽引起了⼈们对使⽤ZnO避雷器的种种顾虑。
2 氧化锌避雷器的使⽤性能标志氧化锌避雷器性能的⼀个关键参数,就是在直流⼀毫安时的标称电压U1mA。
它是在其ZnO阀⽚组上加⼀个直流电压,当测其流过的电流为1mA时,此时施加到避雷器上的电压就是U1mA。
氧化锌避雷器生产项目可行性研究报告完整立项报告
氧化锌避雷器生产项目可行性研究报告完整立项报告一、项目背景及意义避雷器是防止雷电对电气设备和建筑物产生瞬变过电压的重要设备。
氧化锌避雷器是目前最常见和最成熟的一种避雷器,具有体积小、重量轻、使用寿命长、可靠性高等优点,广泛应用于各种电力系统和工业设备。
随着我国电力系统的不断发展和电气设备的广泛应用,氧化锌避雷器市场需求呈逐年增长的趋势。
然而,目前市场上供应的氧化锌避雷器多来自国外,国内市场仍然存在较大的空缺。
因此,开展氧化锌避雷器的生产项目具有重要的意义。
二、市场分析1.国内避雷器市场需求随着国家对电力系统的投资力度加大,电力系统的升级改造和扩大建设带动了避雷器市场需求的增长。
根据统计数据,我国避雷器年需求量约为500万只,市场规模约为10亿元。
2.市场现状和前景目前,我国的避雷器市场以进口产品为主,并存在技术含量低、价格昂贵等问题。
因此,国内市场对于国产氧化锌避雷器的需求比较旺盛。
随着国家对电力行业的支持力度不断增加,预计未来几年国内避雷器市场将保持较高的增长速度。
三、技术可行性分析四、经济可行性分析1.投资规模该项目的初步投资规模约为500万元,其中包括设备购置、厂房租赁和员工培训等费用。
2.市场销售预测根据市场需求和定价分析,预计项目的年销售量约为200万只,年销售收入约为4000万元。
3.投资回收期和盈利能力根据初步的收入、成本和税费分析,预计项目的投资回收期为3年左右。
项目的年净利润约为1000万元,预计年平均利润率约为25%。
五、社会和环境可行性分析该项目将提供就业机会,促进地方经济发展。
同时,项目所使用的材料和工艺对环境的影响较小,符合国家环保政策要求。
六、风险评估及对策1.市场风险市场竞争激烈,进口产品的价格相对较低。
为了应对市场竞争,项目方需要提高产品质量,降低生产成本,并加强营销推广,提高品牌知名度。
2.技术风险生产过程中可能出现技术问题,影响生产进度和产品质量。
项目方需要与技术供应商建立良好的合作关系,提供必要的技术培训和技术支持,以确保生产的稳定进行。
2023年防雷避雷产品行业市场发展现状
2023年防雷避雷产品行业市场发展现状随着社会经济的快速发展以及科技的不断提高,防雷避雷产品行业市场得到了迅猛的壮大,行业的利润也呈逐步攀升的趋势。
防雷避雷产品市场早已经成为了一个庞大的产业链,涵盖了从基础设施建设到家庭日用品等一系列领域。
本文将从市场规模、行业趋势、市场特点和市场前景四个方面分析防雷避雷产品行业的市场发展现状。
一、市场规模目前,防雷避雷产品市场规模庞大,已经逐渐形成了规模较大的市场。
据2018年防雷避雷产业市场调研报告显示,全国防雷避雷产业2017年市场规模约为290亿元,预计未来五年增长率将会约为15%左右。
目前,在防雷避雷产品市场中,最主要的产品类型主要是避雷针和避雷器。
二、行业趋势1. 技术创新随着科技的发展,防雷避雷产品行业逐渐转向技术创新。
在防雷避雷器和避雷针的领域中,目前主流技术已经成功的实现了数字化,智能化和自动化,这促使企业在扩大市场份额的同时也大大提高了产品质量,加速技术创新的进程。
2. 绿色环保在如今的社会中,人们对于绿色环保意识不断增强,因此防雷避雷产品也逐渐趋于环保化。
智能化产品的兴起,不仅增加了产品的科技含量,而且也增加了产品的环保程度。
这样的环保概念背后也蕴含着对社会和自然环境的关注和保护。
3. 科技概念融入进防雷避雷产品中随着科技概念的蓬勃发展,人们对于防雷避雷产业的要求也随之增高。
在当前防雷避雷产品行业的市场中,科技概念快速融入其中成为新的趋势,企业也不断地将技术创新融入产品中来增强产品的竞争力。
三、市场特点1.市场细分化防雷避雷产品是一个广泛而细分的市场,市场细分化越来越细,这也导致了很多企业的竞争不是竞争整个市场,而是在细分领域内进行竞争,因此营销推广和市场定位也需要更加注重细分领域的区分和理解。
2.需求多元化随着社会科技的发展及人民生活水平的提高,人们对于防雷避雷产品的需求也越来越多元化。
因此,不同的企业需要寻找自己的市场定位并提供有针对性的产品以适应不同需求的市场需求。
氧化锌避雷器的综述报告参考模板
氧化锌避雷器的综述报告一.国内外研究动态1.1概述自从1967年日本发现氧化锌压敏特性以来,具有优异非线性伏安特性的金属氧化物电阻片及金属氧化物避雷器迅速发展,在全球低压、高压及超高压领域的应用日益广泛。
近年来又不断呈现新的特点。
1.2国外发展动态1.2.1日本:最早研究与开发,发展较快又具特色。
日本在避雷器开发方面具有以下几点:1)高梯度电阻片的开发首先研究开发出高梯度电阻片为上世纪九十年代中期。
其梯度为400V/mm约是通常电阻片的两倍,近年来研究已达600V/mm。
这种高梯度电阻片,开始主要用于金属封闭避雷器和油浸避雷器中,随后用于所有的避雷器产品。
第一台使用高梯度电阻片的154kV金属封闭避雷器运行已超过六年,到目前采用高梯度电阻片的避雷器业已超过5000相,运行情况正常。
2)线路避雷器的开发据介绍,在日本输电线路的电气故障超过半数是由于雷电引起的。
为了降低雷电灾害,采取了多种对策,如降低接地电阻、架设保护线、保护角减小等等。
利用金属氧化物避雷器保护线路。
于1980年开始,用在66kV和77kV系统目前已发展至500kV线路。
线路避雷器绝大部分有间隙,电压等级集中在66kV和77kV系统。
近几年的发展表明,66-154kV线路安装仍然较多,产品是小型化后的轻便型,便于安装,也减低了成本。
铁塔单方向全装的情况为多,这种紧凑结构的轻便线路避雷器值得我们研究、借鉴。
通过计数器来统计发生故障的情况观察了1903处杆塔、安装线路避雷器后,证明有97%的保护效果;另外,观察到53起安装了线路避雷器仍然发生闪络的情况,表明是避雷器的串联间隙与绝缘子安装的保护间隙绝缘配合不当。
其中,还有一起避雷器损坏事故。
紧凑型避雷器得到迅速发展。
通过13处杆塔20相避雷器的观察66kV线路1999年到2001年3年的对比,未安装避雷器两条线路发生闪络12起,而安装避雷器两条线路只发生闪络5起,其中一条线路未发生闪络。
论氧化锌避雷器
论氧化锌避雷器摘要:电力系统正常运行状态时,电气设备处于电网的额定电压下。
但由于雷击,故障,操作等原因,有可能造成过电压,装设氧化锌避雷器可以保护电气设备。
氧化锌避雷器一般接于导线与地之间,与被保护设备并联,当过电压值达到所设定的动作电压时,氧化锌避雷器立即动作,流过电流,限制过电压的幅值,保护电气设备的绝缘。
而且能够截断续流,不会导致引起系统接地短路。
关键词:氧化锌避雷器过电压保护1、避雷器的发展避雷器按照其发展次序,首先是保护间隙,这是形式很简单的避雷器。
接着是管型避雷器,它也是保护间隙,但是它能在放电后自行灭弧。
接下来发展到阀型避雷器,它是把单个放电间隙分成许多短的串联间隙,同时增加了非线性电阻,提高了保护性能。
随着技术的不断发展,磁吹避雷器利用了磁吹式火花间隙,不但它能提高了灭弧能力,而且还具备有限制内部过电压能力。
而到了氧化锌避雷器,它利用了氧化锌阀片理想的伏安特性,非线性极高,即在大电流时呈低电阻特性,限制了避雷器上的电压,而在正常工频电压下则呈高电阻特性。
具有无间隙、无续流、残压低等优点,也能限制内部过电压,从而被广泛使用。
2、氧化锌避雷器的结构及原理氧化锌避雷器由主体元件,接线盖板,绝缘底座等组成,而220kV等级及以上还配备有均压环,改善电位的分布。
避雷器内部采用氧化锌电阻片为主要元件。
如果系统出现大气过电压或操作过电压时,氧化锌避雷器呈现低阻值,使残压被限制在允许值以下,从而可靠地对电力设备进行保护,而避雷器在系统正常运行电压下,它呈高阻值,从而使避雷器只流过很小的电流,现在一般氧化锌避雷器都装有泄露电流监视器。
氧化锌避雷器能释放雷电和释放电力系统操作过电压能量,从而保护电工设备避免受瞬时过电压危害,而且能够截断续流,不导致引起系统接地短路。
氧化锌避雷器通常接于带电导线与地之间,与被保护设备进行并联。
当过电压值达到规定的动作电压值时,氧化锌避雷器立即动作,流过电流,限制过电压幅值,保护设备绝缘。
金属氧化锌避雷器的状态监测研究
金属氧化锌避雷器的状态监测研究摘要:近年来,金属氧化物避雷器(下文简称MOA)以其优异的技术性能逐渐取代了其它类型的避雷器,成为电力系统的新一代过电压保护设备。
本文通过对氧化锌避雷器在线监测研究与应用进行分析,提出了目前氧化锌避雷器监视存在的问题,并提出了相应的解决措施。
关键词:氧化锌避雷器;状态监测前言氧化性避雷器在运行中,有泄漏电流流过氧化锌阀片,电流中的有功分量会使阀片发热,从而引起它伏安特性发生变化,若长期作用将导致阀片老化,直至出现热击穿。
为此必须对其进行及时的预试,而相邻的电气主设备往往不能及时停运,因而必须采用带电测量的方法对其进行测量。
这样,采用合理的试验方法,消除因相邻设备带电而带来的电磁干扰尤为重要。
1. 避雷器的发展避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。
当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时,避雷器首先放电,并将雷电流经过导体安全的引入大地,利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备的雷电冲击水平以下,使电气设备受到保护。
避雷器按其发展的先后可分为:保护间隙:最简单形式的避雷器;管型避雷器:也是一个保护间隙,但它能在放电后自行灭弧;阀型避雷器:是将单个放电间隙分成许多短的串联间隙,同时增加了非线性电阻,提高了保护性能;磁吹避雷器:利用了磁吹式火花间隙,提高了灭弧能力,同时还具有限制内部过电压能力;氧化锌避雷器:利用了氧化锌阀片理想的伏安特性(非线性极高,即在大电流时呈低电阻特性,限制了避雷器上的电压,在正常工频电压下呈高电阻特性),具有无间隙、无续流残压低等优点,也能限制内部过电压,目前被广泛使用。
2.氧化锌避雷器测试的必要性2.1氧化锌避雷器由于取消了串联间隙,长期承受系统电压,过电流的影响。
电流中的有功分量导致阀片发热,引起伏安特性的变化,长期作用的结果会导致阀片老化,甚至热击穿。
2.2氧化锌避雷器受到冲击电压的作用,阀片也会在冲击电压能量的作用下发生老化。
高压输电线路氧化锌避雷器运行分析
高压输电线路氧化锌避雷器运行分析发表时间:2020-12-03T06:47:41.694Z 来源:《防护工程》2020年24期作者:李维明[导读] 送电线路安全运行运行对整个国民经济的快速发展有着非同寻常的意义。
线路工程多处于野外地区,气候多变,其线路杆塔沿山谷沟壑走向,档距大小不均,大多为微气象区线路,近年来,由于环境条件的不断恶化,雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多,这不仅影响设备的正常运行,而且极大地影响人们正常的生产、生活。
本文对输电线路氧化锌避雷器的运行情况进行分析,为下一步的特殊区域防雷提供可靠依据和参考。
李维明徐州送变电有限公司江苏徐州 221701摘要:送电线路安全运行运行对整个国民经济的快速发展有着非同寻常的意义。
线路工程多处于野外地区,气候多变,其线路杆塔沿山谷沟壑走向,档距大小不均,大多为微气象区线路,近年来,由于环境条件的不断恶化,雷击引起的输电线路跳闸故障也日益增多,这不仅影响设备的正常运行,而且极大地影响人们正常的生产、生活。
本文对输电线路氧化锌避雷器的运行情况进行分析,为下一步的特殊区域防雷提供可靠依据和参考。
关键词:输电线路;氧化锌;避雷器;运行1 引言线路通道经过崇山峻岭,气候复杂地区。
电力线路网运行复杂,。
为保证高压线路的安全可靠运行,线路杆塔多采用氧化锌避雷器。
从而更好的达到防雷效果。
本文结合高压运行情况,结合设计情况,本文从氧化锌避雷器的应用背景入手,对氧化锌避雷器的基本原理、结构、分类、电气特性及其特点进行了较为详细的介绍,然后对500kV线路未安装氧化锌避雷器之前运行情况与安装线路氧化锌避雷器之后的运行情况进行详细的对比分析。
2 氧化锌避雷器介绍氧化锌避雷器(Metal Oxide Surge Arrester-MOA)是20世纪70年代初期出现的过电压保护装置,其关键元件是氧化锌阀片。
与以前的碳化硅阀片相比,氧化锌阀片具有更加优良的非线性特性,其有保护特性好、通流容量大和结构简单可靠等优点,可以给电力设备提供更好的保护水平和更大的保护裕度,在电力系统中得到了广泛的运用,氧化锌避雷器己经取代了系统中的碳化硅避雷器。
2023年避雷器行业市场分析现状
2023年避雷器行业市场分析现状避雷器是电力行业中非常重要的安全设备,用于保护电力设备和电力系统免受雷击和过电压的影响。
随着电力系统的持续发展和扩大,避雷器行业也在迅速壮大。
首先,避雷器行业市场规模不断扩大。
随着电力行业的快速发展,对避雷器的需求也在不断增加。
电力设备的增加和新建电力工程项目的进一步推进,使得避雷器行业的市场规模不断扩大。
根据市场研究报告,避雷器市场在过去几年中保持了稳定增长的趋势,预计未来几年市场规模还将继续增长。
其次,避雷器行业技术不断升级。
随着科学技术的进步,避雷器的技术也在不断升级。
传统的避雷器逐渐被高压气体避雷器和非线性金属氧化物避雷器等新型避雷器取代。
这些新型避雷器具有更高的抗雷击能力和更好的过电压保护性能。
另外,新材料和新工艺的应用也进一步提升了避雷器的性能和可靠性。
再次,避雷器行业市场竞争激烈。
随着市场规模的扩大,越来越多的企业涌入了避雷器行业,竞争日益激烈。
一方面,国内外知名避雷器制造企业进一步扩大了市场份额;另一方面,一些新兴企业也加大了市场拓展力度。
市场竞争的激烈程度导致避雷器行业的公司需要不断提升产品质量和技术水平,才能在竞争中获得优势。
最后,避雷器行业的发展面临挑战和机遇。
一方面,电力行业的发展速度加快,市场需求不断增加,为避雷器行业提供了广阔的发展空间。
另一方面,随着电力系统的不断升级和智能化发展,对避雷器性能的要求越来越高。
避雷器行业需要不断创新,提升产品的技术含量和附加值,满足客户的需求。
综上所述,避雷器行业是一个充满机遇和挑战的市场。
随着电力行业的快速发展和技术的不断进步,避雷器行业的市场规模将继续扩大,但也需要面对激烈的市场竞争和技术提升的压力。
只有不断创新和提高产品的性能和质量,才能在市场竞争中立于不败之地。
氧化锌避雷器现状及存在问题分析
Ac u lt sa d a a y i o x si g p o lmso t lo i ea r se s t a ii n n lss fe itn r b e fmea x d r e t r e
TU io b n X a . i
( i y n o r S p l r a J e a g P we u p y Bu e u・Gu n d g P we r r . J e a g a g on o rG i Co p 。 i y n .G u n d n 2 ( 1 .Ch n ) d a g o g 5 2 11  ̄1 ia
氧化 锌 避 雷器 现 状 及 存在 问题 分 析
涂 晓彬
( 东 电 网公 司 揭 阳供 电局 . 广 东 揭 阳 5 2I ) 广 2 {I f) I
摘
要 :介绍 了国内外氧化锌 ( n 非线性电 阻片技 术的发展 过程和 改 良成 果。以及氧化 锌避 雷器( A) Y Z O) MO 的. -
Bu e u ra .Gu r d n o r Grd Co p r t n i ia i i id c td h tMOA e v ss me h n o b eie i h aI o g P we i r o a i n Ch n ・ t s n iae ta g o la e o t ig t e d srd n te o e v la e p o e t , s aig v ro tg r tci on e l mae il g n a d n ua i c v rn c na ia in。 e c I i ed h t e es r n tra a ig n is lt on o e ig o tm n t o t. t s h l ta n c sa y
氧化锌避雷器运行状况的研究
摘要避雷器是一种能吸收过电压能量、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。
在正常情况避雷器不动作(仅流过微安级的泄漏电流);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,吸收过电压能量,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,避雷器会自动恢复到不导通的正常工作状态。
避雷器的发展经过了多次换代,目前氧化锌避雷器是应用最为广的避雷器。
氧化锌避雷器作为电气设备过电压保护装置,其性能的优劣关系到电气设备是否能正常安全的运行。
因此对氧化锌避雷器运行状况的研究至关重要。
氧化锌避雷器分为有间隙和无间隙两种,有间隙避雷器的基本元件是火花间隙和氧化锌非线性电阻片。
这些元件串联叠装在密封的绝缘材料外套内。
无间隙避雷器的基本元件则只有阀片,它的材料主要是氧化锌和其他金属氧化物。
其分类方式主要从电压等级、标称放电电流、用途、外套材料分、结构性能等方面分类。
文章首先介绍了避雷器的发展,氧化锌避雷器与碳化硅避雷器的性能比较,然后介绍了氧化锌避雷器的结构和工作原理及分类情况。
文章中研究分析了电站型氧化锌避雷器的运行情况,介绍了线路型氧化锌避雷器的原理结构特征,总结了两种避雷器的检测和安装方法及注意事项。
对电站型氧化锌避雷器,常规停电测试已经不能保证其健康运行,本文通过对一起氧化锌避雷器劣化事件及一起爆炸事件的分析,得出了氧化锌避雷器制造、选型、检测时应注意的问题。
为检测MOA的性能,分析了MOA的非线性特性,论证了MOA的受潮和阀片的老化等变化能反映在阻性电流及其三次谐波上,得出了阻性电流及其三次谐波峰值的变化可以作为判断MOA性能好坏的指标;并分析了用谐波分析法计算阻性电流的基本原理,采用ICA对MOA进行监测仿真。
结果表明,该方法可适用于MOA的监测,判断其电气性能的优劣。
关键词:氧化锌避雷器、原理、阻性电流、独立成分分析法。
AbstractLightning arrester is a kind of absorbing energy, limit over-voltage over-voltage protection equipment amplitude. When using will be protected equipment installed in the lightning protection equipment, and was near the parallel. In normal circumstances arrestor (not only through microamps of leakage current), When the voltage in lightning arrester action to voltage, through the lightning current and voltage absorb energy will be limited in certain level, overvoltage protection equipment in the insulation. After the release of energy in the lightning overvoltage, will be restored to normal conduction not working condition.The development of The Times by lightning arrester is upgrading, currently the most widely used zinc of lightning.Lightning overvoltage zinc as electrical equipment, its performance protection device of related to electrical equipment whether the safe operation of normal. Therefore the operation condition of zinc oxide arrester is crucial.Zno arrester is divided into two clearances and no gap, gap arrester element is the basic spark gap and zinc oxide non-linear resistors. These elements in the series of sealing coat inside insulation material. The basic elements of lightning non-clearane valves only, it is the main materials and other metal oxide. The classification of nominal voltage level, mainly from discharge current, use material, structure, performance, etc.This article first introduces lightning arrester and zinc, the development of silicon carbide arrester, then introduces the zinc oxide structure and working principle of lightning and classification.This type of research and analysis of the power operation, zinc lightning arrester introduced the principle of zno type circuit structure, summarizes the detection and two arrester installation method and the matters needing attention.Type of hydropower station, the conventional electricity zno arrester can guarantee the health test has been running, based on zno arrester degradation events and bombing analysis, zinc oxide, selection, lightning when problems should be paid attention to.For the detection of performance, analyzed the MOA nonlinear characteristics, the MOA demonstrated the MOA and the damp valves can reflect the changes of aging in resistance and three times of current harmonic, the resistance of current and three times as the peak of the harmonic changes can judge the quality performance index; the MOA And analyzed thecurrent harmonic analysis of resistance, the basic principle of using the ICA to monitor the MOA simulation. Results show that this method can be used to monitor the MOA, judge its electrical properties.Keywords: zinc oxide arresters, principle, the resistance of current and independent component analysis绪论电力工业是国民经济的重要部门之一,它既为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供必不可少的动力。
金属氧化物避雷器现状及发展趋势
金属氧化物避雷器现状及发展趋势摘要:文章介绍了国内外氧化锌(ZnO)非线性电阻片技术的发展过程及改良成果;避雷器电场设计技术的变迁,三维电场解析软件在避雷器设计中的应用;瓷套型避雷器、GIS型避雷器、复合外套型避雷器的技术进步;以及伴随ZnO电阻片性能的提高所带来的避雷器小型化、轻型化、高可靠性和长寿命。
文章最后还介绍了IEC标准制定各个阶段的讨论重心、成果以及今后要解决的课题。
关键词:避雷器;氧化锌电阻片;电位分布;电场强度 20世纪60年代,日本率先开发出氧化锌(ZnO)非线性电阻片。
由于其具有残压低、无续流、动作时延小、通流容量大等优点,使得由ZnO非线性电阻片组装成的金属氧化物避雷器(MOA)在电力系统中取代SiC避雷器而得到广泛应用及快速发展。
目前,MOA已成为电力系统中性能最好且发展最快的过电压保护装置,其应用范围极其广泛。
MOA从产品结构分有瓷套型避雷器、GIS型避雷器、复合外套型避雷器和油浸避雷器(用于变压器中)4种;按保护设备类型分有配电系统过电压防护、变电站的过电压防护、并联及串联补偿电容器保护、发电机的过电压保护、限制电动机投切产生的操作过电压、线路载波通信中阻波器保护用、限制中性点未直接接地变压器的中性点过电压用、输电线路防雷保护、直流输电系统换流站过电压保护、大型发电机转子回路灭磁过程中的过电压保护和能量吸收、超高压直流断路器开断时系统中的能量吸收等11类。
由于通过提高被保护设备可靠性和降低过电压水平能带来巨大的经济效益,而ZnO非线性电阻特性又对限制过电压起着至关重要的作用,所以世界各国都在竭力研究改进ZnO非线性电阻片的原材料和生产工艺,并力求将最新的技术应用于对避雷器的设计中,同时开发新型材料,以期达到更理想的防护效果。
1 ZnO非线性电阻片的技术变迁自20世纪60年代末产业化以来,ZnO非线性电阻片技术通过不断改进提高,国际上现在已经发展到了第4代。
第1代ZnO非线性电阻片于20世纪60年代末产生,延续使用至80年代中期。
氧化锌避雷器产品技术演进分析
氧化锌避雷器产品技术演进分析有关氧化锌避雷器产品的技术进展,特高压交流避雷器和高压直流避雷器,氧化锌避雷器等的技术突破,瓷套型避雷器的耐污本领的技术水平进展史等,一起来了解下。
氧化锌避雷器产品技术有资料显示,我国每年66~1000KV避雷器需求量为4万~5万只,10~35KV氧化锌避雷器需求量数据难以统计,这样的市场需求量为避雷器企业供给年8亿~10亿元的市场空间。
此需求量包括新工程用量和旧产品的更换量,但后者所占比例较小,不超过总数的10%。
直流输电较交流输电具有诸多优点。
我国正在大力建设500千伏、660千伏、800千伏甚至1000千伏直流输电工程。
国内重要制造厂商正在研发直流避雷器产品。
虽有一些运行实绩,但我国直流避雷器仍处于起步阶段。
特高压交流避雷器和高压直流避雷器的制造本领可在很大程度上反映避雷器的技术水平。
我国已经具有制造各电压等级各种交流避雷器的本领。
相关部门统计,在我国电力系统运行中的氧化锌避雷器产品,显现问题的重要原因是国产原材料、部件及制造工艺在某种程度上达不到要求,有待于进一步提高。
这也是设备制造业及用户予以关注的问题所在。
一、研发氧化锌避雷器需要的技术突破提高氧化锌避雷器核心元件电阻片的通流容量、电压梯度及允许荷电率。
这样可使电阻片/避雷器体积小、重量轻。
由于外绝缘的限制,电阻片用于瓷套型避雷器效果不明显。
但用于氧化锌避雷器,可使产品体积大大缩小,甚至可以做到三相一体,大幅降低成本。
我国电阻片通流容量约150焦耳/立方厘米、电压梯度约200伏/毫米、允许荷电率约85%。
与世界领先水平(通流容量达300焦耳/立方厘米、电压梯度达400伏/毫米甚至600伏/毫米、允许荷电率达95%)相比,还有不小差距。
因此,电阻片的配方与烧制工艺、端面喷铝技术和侧面釉绝缘技术都要进一步提高。
二、提高瓷套型避雷器的耐污本领。
工作环境对避雷器耐污本领的要求日渐提高。
目前订货要求多为Ⅲ级或Ⅳ级,一般不会显现Ⅱ级及以下。
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2 氧 化锌 避 雷器特 性
2 . 1 金属氧化物避雷器 的特点
现在 使 用 的金 属氧 化物避 雷 器 ( MOA)普遍 是 无 间 隙的 ,它具 有许 多突 出特 点 :优 异 的非 线性 伏 安特性 、无 间 隙、无 续流 、 电气 设 备所 受过 电压 可
以降低 、通 流容 量大 。
开 展 了氧化锌 避 雷器 的在线 监测 ,这 些都 是保证 其
安全 可靠运 行 的有效 手段 。
1 氧 化锌 避 雷器 的发 展
氧 化锌 避 雷器 是 世 界上 公认 的 当代 最 先 进 的 防 雷 电器 。2 0世 纪 8 O年 代 中 期 ,西 安 电瓷研 究
所 、西 安 电 瓷厂 、抚 顺 电瓷 厂 联 合 引 进 了具 有 世 界 先 进 水 平 的 日立 公 司 的 MOA ( Me t a l O x i d e
艺 , 内部无气 隙 ,潮气 无法 侵入 。
性好 ,能量 密度 大 的特 点 。MO A 不 仅 能做成 有 间 隙 的形式 ,而 且可 以做成 无 间隙 ( 碳化硅 避 雷器 只 能做 成有 间 隙 )形 式 。无 间隙 MO A 除 了具 有非 线
性好 ,能量密 度大 的特 点外 ,还 具有 结构简 单 、响
锌 为主 要材料 ,辅 以少量 精选 过 的金属 氧化 物 ,在
高温 下烧 结而 成 。氧化 锌 阀片具有 很 理想 的非线 性 伏 安特 性 ,也就 是说 ,在 工作 电压下 氧化锌 阀片实 际上相 当 于一个 绝缘 体 。
由于 MO A 的芯体 为氧化 锌 电阻片 ,具有 非线
共 同 的弱点 是瓷外 套 ,只 能两端 密封 ,且 内部 有气 隙 ,批 量 生产 时难 以可 靠 密封 。据行 业统 计 ,在 正 常情 况下 ,瓷 外套避 雷器 损坏 的 原因有 8 0 %以上 是 因为 自身密 封 不好 受潮气 侵入 所致 。1 9 9 2年 ,人 们 将有 机合 成绝 缘 的现 代绝 缘技 术应 用 于 MO A,研 制 出了 新型 的 C MO A。 C MOA除具有 无 间隙 C MO A 的优 点 外 ,还 具有 : ( 1 ) 防潮 。 使用 了特 殊 的材料 灌封 或整 体模压 工
而 使无 间 隙 MO A 的事故 率 降低 到 了正常 水平 。
技 术 及 生 产 线 。目前 ,在 国 内生 产 的氧 化 锌 避 雷 器 ,无 论从数 量 、规格 ,还是 从质量 上 都 已形 成相 当 的规模和 水平 ,采 用 国际标 准生 产 的产 品,都 已 接近 或达 到 了国 际先 进 水准 。为 了提高 氧化锌 避 雷 器安 全可 靠运 行 的水平 ,在 生产 厂家不 断提 高产 品 设 计水 平和制 造质 量 的 同时 ,加 强 了对 运行 中的氧 化 锌避 雷器 的严 格有效 的检 测和 定期 预防 试验 ,并
非线性伏安特性及防潮防爆特性 ,详细介绍了氧化锌避雷器 的分类和选择使用 。针对氧化锌避雷器存在的问题 ,提
出了改进措施 ,并推 出添加纳米材料来改 良氧化锌避 雷器 的性 能,该措施可 实现氧化锌避雷器 的优 良性能 。
关键 字 氧化锌避雷器 电 阻片 无 间隙 残 压
我 国从 2 0世 纪 7 0年代起 开始 进行 电力 氧化 锌 避 雷器 的研 究 ,到 2 0世纪 8 0年代 ,我 国的氧化 锌
( 3 ) 防污 自洁 :有机 外套 具有“ 憎 水性” ,不易 积
( 6 ) 加 固用 的高分 子材 料 , 其 电性 能 、 耐热 性能 、 机械 性 能必 须全面 满足 整体 模压 的工 艺要 求 。 3 氧化 锌避 雷器 的 分类 我 国氧化 锌避 雷器 的研 制和 生产 现 已形成集 合 型和 规模 化 的大生 产体 系 。在经过 引进 、消化 、移 植 国外 的先进 技术 之后 ,现 在 已经能 够开 发研制 出 具有 独立 的知 识产 权 的系列产 品,部 分产 品 已经 达 到 国际先进 水平 ,和 国际标准 进行 接轨 ,并 参与 国 际市场 的竞争 。以下结合 我 国生产 的氧 化锌 避雷器 系列产 品,根据 其 不 同的技术 指标 进行 分类 。
精密 制造 与 自动化
2 0 1 3 年第 2 期
氧 化 锌 避 雷 器 的现 状 与 发 展趋 势
吕俊 霞
( 河 南工 业职业 技术 学 院机 电工程 系 河 南 南阳 4 7 3 0 0 9 )
摘 要 阐述 了氧化锌避雷器的现 状与发展趋势 ,分析了氧化锌避 雷器 的现状与特 点;根据氧化锌避雷器 良好 的
避 雷器 技术 得到 了很快 的发 展 ,并 引进 了国外先 进
行保 护 。有 间隙 MO A 因其 间隙 的时滞 效应 ,其 间 隙距 离与 其保 护特 性有 相互 配合 的 问题 ,相 比较 而
言 ,无 间 隙 MO A 运 用更简 单 、可靠 。然而 无 间隙
MOA 由于没有 间隙 ,内部氧化锌 电阻片需长 期承受 工作 电压 ,相应参数选择应 作适当的调整 。在上世纪 8 0 年代 中期 ,1 0 k V配 电系统 的无 间隙 MO A 由于 参 数选 择没 及 时做 出调整 ,加 上 当时氧 化锌 电阻片 能 承 受的最 大荷 电率 偏低 ,只 能达 到 5 0 %左 右 ,致 使 当时无 间隙 MO A 的事 故率 较 高 。通 过调 整 相应 参 数 ,并 改善 氧化锌 电阻片 的配方 及 工艺 后 ,使得 氧 化锌 电阻片能承受 的最大荷 电率提 高到 8 5 %左右 , 从
Ar r e s t e r ,金 属 氧 化物 避 雷 器 )制 造 技 术 后 ,国 内
MOA 的生 产 质量有 了长足 的发展 。其 阀片 以氧 化
2 . 2 合成绝缘氧化锌避雷器
无 间隙 MO A 相 对碳 化硅 避 雷器 ,则 具有通 过 流容 量 大 、响应 时间快 、保 护可 靠等优 点 。但它 们
应速 度快 、无续流 的特 点 ,缘性 能之前 对其 进
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吕俊 霞
氧化 锌避 雷器 的现 状与 发展 趋势
( 2 ) 防爆 。即使遭 受直 接雷击 , 有机 外套 也不 会 爆 炸 危及 周 围的人及 物体 ,最 多只 是局 部开 裂 。