避雷器的工作原理及参数ppt课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7
结构和工作原理 管型避雷器的原理结构如下图所示。它由两
个间隙串联组成。一个间隙S1装在产气管1内， 称为内间隙（又称排气式避雷器）。另一个 间隙S2装在产气管外，称为外间隙。而当雷 电压过电压作用于避雷器两端时，内、外两 个间隙均被击穿，使雷电流经间隙入地，在 雷电过电压消失后，系统正常运行电压将在 间隙中继续维持工频续流电弧，电弧的高温 使产气管内的有机材料分解并产生大量气体， 使管内气压升高，气体在高气压作用下由环 形电极的孔口急速喷出，从纵向强烈地吹动 电弧通道，使工频续流在第一次过零时熄灭。
动作 指示 器
线路
外部间 隙
产气 胶木管 管
棒形电极
环行电 内部间隙 极
接地
8
阀式避雷器结构及工作原理 阀型避雷器的基本元件为间隙和非线性电限，间隙与非线性电阻相串联，在电力系统 正常工作时.间隙将工作阀片与工作母线隔离，以免烧坏阀片。当系统中出现过电压，且其 电压超过间隙放电电压时，间隙击穿，冲击电流通过阀片流人大地，由于阀片的非线性特 性在阀片上产生的压降将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，设备就得到了保护。 当过电压消失后，工频续流仍将流过避雷器，此续流受阀片电阻的非线性特性所限制远较 冲击电流为小，使间隙能在工频续流第一次过零值时就将电弧切断。以后就依靠间隙的绝 缘强度能够耐受电网恢复电压的作用而不会发生重燃。
F—工频续流电弧运动方向角 形保护间隙
6
管式避雷器工作原理 管式避雷器实质上是一种具有较高熄弧能力的保护
间隙。它有两个相互串联的间隙:一个在大气中称 外间隙，其作用是隔离工作电压避免产气管被流经 管子的工频泄漏电流所烧坏;另一间隙装在管内称 为内间隙，其电极一为棒形电极另一为环形电极。 管由纤维，塑料或橡胶等产气材料组成。雷击时内 外间隙同时击穿.雷电流经间隙流人大地。过电压 消失后，内外间隙的击穿状态将由导线上的工作电 压所维持，工频续流电弧的高温使管内产气材料分 解出大量气体.气体在高压力作用下由环形电极喷 出，形成强烈纵吹弧作用从而使工频续流在第一次 过零值时被熄灭。
磁吹型利用磁吹电弧来强迫熄弧，其单 个间隙的熄弧能力较高，能在较高恢复
电压下切断较大的工频续流。若此类避 雷器阀片的热容It大，能容许通过内过 电压下的冲击电流，则此类避雷器尚可 考虑用作限制内过电压的备用措施。
11
普通型
磁吹型
火 花 间 隙 组
阀 片
火 花 间 隙 组
12
普通型
磁吹型
13
主要参数： 1、额定电压Un：正常工作时加在避雷器上的工作电压，即避雷器安装处的电网标称电压 2、灭弧电压Umh：在保护避雷器动作后，工频续流第一次过零就能灭弧的条件下，允许加在避雷器 上的最大工频电压 3、工频放电电压Ugf：指工频电压作用下避雷器发生 放电的电压（有效）值，它表明间隙的 绝缘 强度 4、冲击放电电压Uf：指冲击电压作用下避雷器放电电压幅值 5、残压Uc：指雷电流通过阀片所产生的压降 6、保护比Kb：指避雷器残压与灭弧电压之比 7、直流泄漏电流：指在直流电流下流过避雷器放电间隙并联电阻的电导电流 8、通流容量：指阀片通过电流的能力，一种是雷电流，另一种是工频续流
Fra Baidu bibliotek
雷电侵入波
被保护设备
线路
避雷器
设 备
3
目前使用的避雷器主要有：
4
保护间隙结构和工作原理 保护间隙： 由两个电极组成，当雷电波入浸 时，间隙先击穿，工作母线接地，避免了被保 护设备上的电压升高.从而保护了设备。过电压 消失后，间隙中仍有工频续流，由于间隙的熄 弧能力差，往往不能自行熄弧将引起断路器的 跳闸，这是保护间隙的主要缺点。为此可将间 隙配合自动重合闸使用。
作为过电压保护装置，当电网电压升高达到避雷器规定的动作电压时，避雷器动作，释放电 压负荷，将电网电压升高的幅值限制在一定水平之下，从而保护设备绝缘所能承受的水平，现代避 雷器除了限制雷电过电压外，还能限制一部分操作过电压，因此称之为过电压限制器是更为确切的。
2
避雷器工作原理
避雷器设置在与被保护设备对地并联的位置，如图所 示，各种避雷器均有一个共同的特性，即在高电压 作用下呈现低阻状态，而在低电压作用下呈现高阻 状态。在发生雷击时，当雷电波过电压沿线路传输 到避雷器安装点后，由于这时作用于避雷器上的电 压很高，避雷器将动作，并呈低阻状态，从而限制 过电压，同时将过电压引起的大电流泄放入地，使 与之并联的设备免遭过电压的损害。在雷电侵入波 消失后，线路又恢复了常传输的工频电压，这一工 频电压相对雷电侵入波过电压来说是低的，于是避 雷器将转变为高阻状态，接近于开路，此时避雷器 的存在将不会对线路上正常工频电压的传输产生响 应。
9
• 普通阀式避雷器------变电所防雷保护的重点对象是变压器，而前面两种因截波问题都 不能承担保护变压器的重任。阀式避雷器主要由火花间隙及与之串联的工作电阻两部分组 成，为避免外界因素（大气条件、潮气、污秽等）的影响，它们密封于瓷套中。注：火花 间隙采用的是均匀电场。
•
磁吹阀式避雷器------为了减小阀式避雷器的切断比和保护比之值，及为了改进其保
5
保护间隙结构和工作原理 结构和工作原理： 常用的角形保护间隙如下图所示。由 主间隙1和辅助间隙2串联而成。主间隙的两个电极做成角形， 在正常运行时，间隙对地是绝缘的，当承受雷电过电压作用时， 间隙击穿，工作线路被接地，从而使得与间隙并联的电气设备 得到保护。 辅助间隙的设置是为了防止主间隙被外物（如小鸟）短 路，以避免整个保护间隙误动作。主间隙做成羊角形，主要是 为了便于让工频续流电弧在其自身电磁力和热气流作用下被向 上拉长而易于熄灭。
避雷器的工作原理及参数
;.
1
避雷器
避雷器是普遍采用的入侵波保护装置，也是应用最广泛的过电压限制器，它实质是过电压能 量的吸收器。它与被保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅值后避雷器总是先动作，通过它自 身泄放掉大量的能量，限制过电压，保护电气设备。避雷器放电后，避雷器两端的过电压消失，系 统正常运行电压又继续作用在避雷器两端，在这一正常运行电压作用下，处于导通状态的避雷器中 继续流过工频接地电流，该电流称为工频电流，它以电弧放电的形式出现。工频续流的存在一方面 使相导线对地的短路状态继续维持，系统无法恢复正常运行。
护性能，采用了灭弧能力较强的磁吹火花间隙和通流能力较大的高温阀片.（仍然存在工频
续流的问题，通流容量不大）
10
阀式避雷器分普通型和磁吹型两类 普通型
磁吹型
普通型的熄弧完全依靠间隙的自然熄弧能力， 不能承受较长持续时间的内过电压冲击电流
的作用，因此此类避雷器通常不容许在内过 电压下使用，目前只使用于220kV及以下系 统作为限制大气过电压用
结构和工作原理 管型避雷器的原理结构如下图所示。它由两
个间隙串联组成。一个间隙S1装在产气管1内， 称为内间隙（又称排气式避雷器）。另一个 间隙S2装在产气管外，称为外间隙。而当雷 电压过电压作用于避雷器两端时，内、外两 个间隙均被击穿，使雷电流经间隙入地，在 雷电过电压消失后，系统正常运行电压将在 间隙中继续维持工频续流电弧，电弧的高温 使产气管内的有机材料分解并产生大量气体， 使管内气压升高，气体在高气压作用下由环 形电极的孔口急速喷出，从纵向强烈地吹动 电弧通道，使工频续流在第一次过零时熄灭。
动作 指示 器
线路
外部间 隙
产气 胶木管 管
棒形电极
环行电 内部间隙 极
接地
8
阀式避雷器结构及工作原理 阀型避雷器的基本元件为间隙和非线性电限，间隙与非线性电阻相串联，在电力系统 正常工作时.间隙将工作阀片与工作母线隔离，以免烧坏阀片。当系统中出现过电压，且其 电压超过间隙放电电压时，间隙击穿，冲击电流通过阀片流人大地，由于阀片的非线性特 性在阀片上产生的压降将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，设备就得到了保护。 当过电压消失后，工频续流仍将流过避雷器，此续流受阀片电阻的非线性特性所限制远较 冲击电流为小，使间隙能在工频续流第一次过零值时就将电弧切断。以后就依靠间隙的绝 缘强度能够耐受电网恢复电压的作用而不会发生重燃。
F—工频续流电弧运动方向角 形保护间隙
6
管式避雷器工作原理 管式避雷器实质上是一种具有较高熄弧能力的保护
间隙。它有两个相互串联的间隙:一个在大气中称 外间隙，其作用是隔离工作电压避免产气管被流经 管子的工频泄漏电流所烧坏;另一间隙装在管内称 为内间隙，其电极一为棒形电极另一为环形电极。 管由纤维，塑料或橡胶等产气材料组成。雷击时内 外间隙同时击穿.雷电流经间隙流人大地。过电压 消失后，内外间隙的击穿状态将由导线上的工作电 压所维持，工频续流电弧的高温使管内产气材料分 解出大量气体.气体在高压力作用下由环形电极喷 出，形成强烈纵吹弧作用从而使工频续流在第一次 过零值时被熄灭。
磁吹型利用磁吹电弧来强迫熄弧，其单 个间隙的熄弧能力较高，能在较高恢复
电压下切断较大的工频续流。若此类避 雷器阀片的热容It大，能容许通过内过 电压下的冲击电流，则此类避雷器尚可 考虑用作限制内过电压的备用措施。
11
普通型
磁吹型
火 花 间 隙 组
阀 片
火 花 间 隙 组
12
普通型
磁吹型
13
主要参数： 1、额定电压Un：正常工作时加在避雷器上的工作电压，即避雷器安装处的电网标称电压 2、灭弧电压Umh：在保护避雷器动作后，工频续流第一次过零就能灭弧的条件下，允许加在避雷器 上的最大工频电压 3、工频放电电压Ugf：指工频电压作用下避雷器发生 放电的电压（有效）值，它表明间隙的 绝缘 强度 4、冲击放电电压Uf：指冲击电压作用下避雷器放电电压幅值 5、残压Uc：指雷电流通过阀片所产生的压降 6、保护比Kb：指避雷器残压与灭弧电压之比 7、直流泄漏电流：指在直流电流下流过避雷器放电间隙并联电阻的电导电流 8、通流容量：指阀片通过电流的能力，一种是雷电流，另一种是工频续流
Fra Baidu bibliotek
雷电侵入波
被保护设备
线路
避雷器
设 备
3
目前使用的避雷器主要有：
4
保护间隙结构和工作原理 保护间隙： 由两个电极组成，当雷电波入浸 时，间隙先击穿，工作母线接地，避免了被保 护设备上的电压升高.从而保护了设备。过电压 消失后，间隙中仍有工频续流，由于间隙的熄 弧能力差，往往不能自行熄弧将引起断路器的 跳闸，这是保护间隙的主要缺点。为此可将间 隙配合自动重合闸使用。
作为过电压保护装置，当电网电压升高达到避雷器规定的动作电压时，避雷器动作，释放电 压负荷，将电网电压升高的幅值限制在一定水平之下，从而保护设备绝缘所能承受的水平，现代避 雷器除了限制雷电过电压外，还能限制一部分操作过电压，因此称之为过电压限制器是更为确切的。
2
避雷器工作原理
避雷器设置在与被保护设备对地并联的位置，如图所 示，各种避雷器均有一个共同的特性，即在高电压 作用下呈现低阻状态，而在低电压作用下呈现高阻 状态。在发生雷击时，当雷电波过电压沿线路传输 到避雷器安装点后，由于这时作用于避雷器上的电 压很高，避雷器将动作，并呈低阻状态，从而限制 过电压，同时将过电压引起的大电流泄放入地，使 与之并联的设备免遭过电压的损害。在雷电侵入波 消失后，线路又恢复了常传输的工频电压，这一工 频电压相对雷电侵入波过电压来说是低的，于是避 雷器将转变为高阻状态，接近于开路，此时避雷器 的存在将不会对线路上正常工频电压的传输产生响 应。
9
• 普通阀式避雷器------变电所防雷保护的重点对象是变压器，而前面两种因截波问题都 不能承担保护变压器的重任。阀式避雷器主要由火花间隙及与之串联的工作电阻两部分组 成，为避免外界因素（大气条件、潮气、污秽等）的影响，它们密封于瓷套中。注：火花 间隙采用的是均匀电场。
•
磁吹阀式避雷器------为了减小阀式避雷器的切断比和保护比之值，及为了改进其保
5
保护间隙结构和工作原理 结构和工作原理： 常用的角形保护间隙如下图所示。由 主间隙1和辅助间隙2串联而成。主间隙的两个电极做成角形， 在正常运行时，间隙对地是绝缘的，当承受雷电过电压作用时， 间隙击穿，工作线路被接地，从而使得与间隙并联的电气设备 得到保护。 辅助间隙的设置是为了防止主间隙被外物（如小鸟）短 路，以避免整个保护间隙误动作。主间隙做成羊角形，主要是 为了便于让工频续流电弧在其自身电磁力和热气流作用下被向 上拉长而易于熄灭。
避雷器的工作原理及参数
;.
1
避雷器
避雷器是普遍采用的入侵波保护装置，也是应用最广泛的过电压限制器，它实质是过电压能 量的吸收器。它与被保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅值后避雷器总是先动作，通过它自 身泄放掉大量的能量，限制过电压，保护电气设备。避雷器放电后，避雷器两端的过电压消失，系 统正常运行电压又继续作用在避雷器两端，在这一正常运行电压作用下，处于导通状态的避雷器中 继续流过工频接地电流，该电流称为工频电流，它以电弧放电的形式出现。工频续流的存在一方面 使相导线对地的短路状态继续维持，系统无法恢复正常运行。
护性能，采用了灭弧能力较强的磁吹火花间隙和通流能力较大的高温阀片.（仍然存在工频
续流的问题，通流容量不大）
10
阀式避雷器分普通型和磁吹型两类 普通型
磁吹型
普通型的熄弧完全依靠间隙的自然熄弧能力， 不能承受较长持续时间的内过电压冲击电流
的作用，因此此类避雷器通常不容许在内过 电压下使用，目前只使用于220kV及以下系 统作为限制大气过电压用