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阀型避雷器和氧化锌避雷器的优缺点

时间:2013-03-29 06:43 来源:未知

答:1. (1)阀型避雷器的工作原理:

当系统正常时, 火花间隙将阀片电阻和工作母线隔离, 以免由工作电压在阀片电阻中产 生的电流使阀片电阻烧坏。

一旦工作母线上的电压超过其击穿电压值时, 火花间隙将被击穿并引导雷电流通过阀片 电阻泄入大地,此时阀片电阻的阻值将自动变小以降低在其两端形成的残压。

雷电流消逝后, 作用在阀片电阻上的电压即为工频电压, 此时阀片电阻的阻值将自动变 大,限制了工频续流以促使电弧快速可靠熄灭。

(2)阀型避雷器由多个火花间隙和阀片电阻串联构成。

火花间隙极间距离小,电场近似与均匀电场,伏秒特性比较平坦,易于实现绝缘配合。 且多个间隙使工频续流时电弧分段,短弧相对长弧而言,更易于切断,提高了间隙绝缘强度 的恢复能力。

阀片电阻的存在避免出现对绝缘不利的截波。它的非线性使通过雷电流时呈现低电阻, 以限制避雷器的残压,提高了保护性能;通过工频续流时呈现高电阻,电压一定,以限制工 频续流,提高了灭弧性能。

2. (1)氧化锌避雷器的工作原理:

在工作电压作用下,流经 ZnO 阀片的电流远小于 1mA(主要成分为电容电流) ,相当 于绝缘体,不会使阀片烧坏,所以可以不用串联间隙来隔离工作电压。

当作用在 ZnO 阀片上的电压超过某一值 (起始动作电压 U1mA) 时, 将发生 “导通” , “导 通”后 ZnO 阀片的电阻很小,残压与流过它的电流大小基本无关。

当作用电压降到动作电压以下时,ZnO 阀片“导通”终止,又相当于绝缘体,因此不 存在工频续流。

这就是 MOA 可以做到无间而又无续流的原因。 (雷电流过去即变为绝缘体,故只有雷 电流通过 ZnO 阀片) 与碳化硅 SiC 阀片相比,ZnO 阀片具有很理想的非线性伏安特性。

(2)与由 SiC 阀片和串联间隙构成的传统避雷器相比,氧化锌无间隙避雷器具有下述 优点:

①结构简单,适合大规模自动化生产,尺寸小,重量轻,造价低廉。

②保护性能优越。由于 ZnO 阀片具有优异的伏安特性,残压更低;在整个过电压作用 期间均能释放能量,没有火花 ,所以不存在放电时延,具有很好的陡波响应特性,特别适 用于 GIS 气体绝缘变电站、直流系统的保护。

③耐重复动作能力强,只吸收过电压能量,不需吸收续流能量。

④通流容量大。ZnO 阀片单位面积的通流能力为 SiC 阀片的 4~5 倍。可作为内部过电 压的后备保护。

⑤耐污性能好。 由于没有串联间隙, 因而可避免因瓷套表面不均匀污染使串联火花间隙 放电电压不稳定的问题,易于制造防污型和带电清洗型避雷器。 (不受表面污染影响)

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