避雷器结构及原理ppt课件

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金属氧化物避雷器具有保护特性好、通流 能力强、残压低、体积小、安装方便等优 点。目前金属氧化物避雷器已广泛地用于 高、低压电气设备的保护。
氧化锌避雷器铭牌的型号字母含义
例如HY5WS-17/50L：H-表示复合绝缘外 套；Y-表示金属氧化锌避雷器；5-表示冲 击放电电流为5KA；W-表示无间隙；S-表 示配电型；17－表示避雷器的额定电压为 17KV；50－表示避雷器的残压为50KV； L-表示带脱离装置氧化锌避雷器。
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阀式避雷器主要分为普通阀式避雷器和磁
吹阀式避雷器两大类。普通阀式避雷器有FS和
FZ两种系列；磁吹阀式避雷器有FCD和FCZ两
种系列。阀式避雷器型号中的符号含义如下：
F—阀式避雷器；S—配（变）电作用；Z—电站
用；Y—线路用；D—旋转电机用；C—具有磁
吹放电间隙。
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阀式避雷器主要由平板火花间隙与碳化硅 电阻片（阀片）串联而成，装在密封的瓷 管内，外壳有接线螺栓供安装用。避雷器 中的碳化硅电阻具有非线性特性,在正常电 压时其阻值很大,过电压时其阻值随之变小。
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图4管式避雷器
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因管式避雷器是靠工频电流产生气 体而灭弧的，如果开断的短路电流 过大，产气过多超出灭弧管的机械 强度时，会使其开裂或爆炸，因此 管式避雷器通常用于户外。
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• （3） 金属氧化物避雷器
• 1)无间隙金属氧化物避雷器（亦称压敏 避雷器）是20世纪70年代开始出现的一种 新型避雷器。与传统的碳化硅阀式避雷器 相比，无间隙金属氧化物避雷器没有火花 间隙，且用氧化锌（ZnO）代替碳化硅 （SiC），在结构上采用压敏电阻制成的阀 片叠装而成，该阀片具有优异的非线性伏 安特性：工频电压下，它呈现极大的电阻， 有效地抑制工频电流；而在雷电波过电压 下，它又呈现极小的电阻，能很好地泄放 雷电流。
• 持续运行电压：即允许长期工作电压。它应等于或大于 系统的最高相电压。
• 额定电压（kV）：即允许短时最大工频电压（灭弧电 压）。避雷器能在此工频电压下动作放电并熄弧，但不 能在此电压下长期运行。它是避雷器特性和结构的基本 参数，也是设计的依据。
• 工频耐受伏秒特性：表明氧化锌避雷器在规定条件下， 耐受过电压的能力。
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阀式避雷器在正常的工频电压作用下火花 间隙不被击穿，但在雷电波过电压下，避 雷器的火花间隙被击穿；碳化硅电阻的阻 值随之变得很小，雷电波巨大的雷电流顺 利地通过电阻流入大地中，电阻阀片对尾 随雷电流而来的工频电压呈现了很大的电 阻，从而工频电流被火花间隙阻断，线路 恢复正常运行。由此可见，电阻阀片和火 花间隙的密切配合使避雷器很像一个阀门， 对于雷电流“阀门”打开，对于工频电流 “阀门”则关闭，故称之为阀式避雷器。
• 标称放电电流（kA）：用于划分避雷器等级的放电电流 峰值。220 kV及以下系统不应超过5 kA
• 残压：是指避雷器在冲击电流作用下，避雷器两端所产 生的电压 也可以理解为避雷器两端所能承受的最高电 压值
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避雷器的分类及结构
• 常用避雷器的形式有阀式、管式、保护间隙和 金属氧化物等。
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• （1） 阀式避雷器
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图3保护间隙
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管式避雷器的基本元件是安装在产气管内的
火花间隙，间隙由棒型和环型电极构成， 如图4所示。管式避雷器由灭弧管内间隙和 外间隙组成。灭弧管一般用纤维胶木等能 在高温下产生气体的材料制成。当雷电波 过电压来临时，管式避雷器的内、外间隙 被击穿，雷电流通过接地线泄入大地。接 踵而来的工频电流产生强烈的电弧，电弧 燃烧管壁并产生大量气体从管口喷出，很 快地吹灭电弧。同时外部间隙恢复绝缘， 使灭弧管或避雷器与系统隔开，系统恢复 正常运行。
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FS系列阀式避雷器的结构如图2（a）示， 此系列避雷器阀片直径较小，通流容量较 低，一般用于保护变配电设备和线路。FZ 系列阀式避雷器的结构如图2（b）示，此 系列避雷器阀片直径较大，且火花间隙并 联了具有非线性的碳化硅电阻，通流容量 较大，一般用于保护35 kV及以上大、中型 工厂中总降压变电所的电气设备。
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2)有串联间隙型金属氧化物（氧化锌）避雷器 是在复合外套金属氧化物避雷器内的电阻片与一 间隙件串联组成；间隙件是在一瓷环内装有两个
碟形电极。适用于中性点非有效接地系统中 ，
当系统发生单相接地故障或弧光接地时，可能产 生比较严重的暂态过电压，且持续时间较长，无 间隙氧化锌避雷器难于承受此种过电压，而有串 联间隙的氧化锌避雷器克服了上述缺点，在单相 接地和较低幅值的弧光接地过电压下，串联间隙 不动作，使避雷器与系统隔离；在高于上述过电 压下，间隙放电，氧化锌阀片优异的伏安特性限 制了避雷器两端的残压，且通过避雷器的续流值 很小，极易切断，对变压器的绝缘提供可靠保护。
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图2阀式避雷器的结构 (a) FS-10 阀式避雷器；(b) FZ-10 阀式避雷器
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磁吹阀式避雷器（FCD型）的内部附有磁 装置来加速火花间隙中电弧的熄灭，专门 用来保护重要的或绝缘较为薄弱的设备， 如高压电动机等。
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（2） 保护间隙和管式避雷器 保护间隙是最简单的防雷设备，其原理结构 如图3所示。保护间隙一般用镀锌圆钢制成， 由主间隙和辅助间隙两部分组成。主间隙 做成角形的，水平安装，以便灭弧。为了 防止主间隙被外来的物体短路而引起误动 作，在主间隙的下方串联有辅助间隙。因 为保护间隙灭弧能力弱，一般要求与自动 重合闸装置配合使用，以提高供电的可靠 性。
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避雷器的作用
图1避雷器的连接
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避雷器的保护作用基于三个前提：
1、伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配 合
2、保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度 3、被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内
避雷器的要求：
1、正常运行时不放电，过电压时放电正确动作 2、放电后要有自恢复功能
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避雷器的相关参数
避雷器的结构及原理
检修工区高压班
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避雷器的作用
当雷电过电压沿架空线路侵入变配电所 或其他建筑物内时，将发生闪络，甚至将 电气设备的绝缘击穿。因此，假如在电气 设备的电源进线端并联一种保护设备即避 雷器，如图1，当过电压值达到规定的动作 电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限 制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正 常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系 统正常供电 。