金屬氧化物避雷器

1、產(chǎn)品簡介

中維電氣生產(chǎn)的避雷器、以滿足所有的應(yīng)用要求、符合IEEE C62.11或IEC 60099-4的最新版本、聚合物和陶瓷避雷器都有選擇，它們還提供不同水平的能量和機械能力，以滿足每個客戶的特定需求。中維電氣避雷器安裝在世界各地的各種環(huán)境中，并繼續(xù)提供出色的設(shè)備保護。 

金屬氧化物避雷器采用非線性伏安特性優(yōu)異的氧化鋅電阻片，具有陡波響應(yīng)良好、通流能力強、吸收能量大、殘壓低、保護裕度大等特點，從而使陡波沖擊殘壓、雷電操作沖擊殘壓、操作沖擊殘壓保護裕度接近一致，對電氣設(shè)備絕緣提供最佳的保護。已替代傳統(tǒng)碳化硅避雷器，成為過電壓保護的主流產(chǎn)品。

避雷器的工作原理——當(dāng)避雷器放置在變電站或輸電或配電線路上時，可以保護連 接的設(shè)備免受各種類型的電壓浪涌。在正常工作電壓下，避雷器表現(xiàn)為非常高的阻抗，在雷擊或開關(guān)活動引起的高壓浪涌到來時，避雷器會迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅５偷淖杩?。

避雷器通常從?條線路連接到另?條線路，穿過要保護的設(shè)備，然后為浪涌電流提供旁路，同時將線路對地電壓箝位到遠(yuǎn)低于設(shè)備絕緣耐受水平（BIL或BSL）的水平。一旦浪涌過去，避雷器就會恢復(fù)到原始狀態(tài)，系統(tǒng)在事件中幸存下來，不會中斷。

2、正常使用條件

（1）適應(yīng)于戶內(nèi)、外；

（2）環(huán)境溫度：不低于－40℃，不高于＋40℃；

（3）海拔高度不超過3000m；

（4）電網(wǎng)頻率：48～52Hz（50Hz系統(tǒng)），48～62Hz（60Hz系統(tǒng)）；

（5）長期施加在避雷器端子間的工頻電壓應(yīng)不超過避雷器持續(xù)運行電壓；

（6）地震烈度7度及以下地區(qū)；

（7）最大風(fēng)速不超過35m/s。

4、訂貨要求

（1）產(chǎn)品型號；

（2）結(jié)構(gòu)類型（含間隙、懸掛式、座式、插拔式、安裝方式）；

（3）環(huán)境要求（污穢、海拔）；

（4）要求的附件（計數(shù)器、監(jiān)測器、脫離器、絕緣支架等）；

（5）APP智能監(jiān)控、無線傳輸；

（6）技術(shù)表格顯示的產(chǎn)品型號是常規(guī)產(chǎn)品；高原型加字母：GY，防污型加字母：W，全絕緣加字母：Q；

（7）最大系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)接地方式（有效接地、阻抗接地、不接地）、被保護設(shè)備的絕緣水平 ；

（8）所需的保護范圍；

（9）工頻過電壓的水平和持續(xù)時間；

（10）將要切換的線路長度；

（11）避雷器將承受的機械載荷；

（12）可用線對地故障電流；

（13）其它特殊要求。

注：（1）按照上述條件制造的避雷器稱為標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品。超過上述正常使用條件，使用單位需在合同上注明，或簽訂技術(shù)協(xié)議，作為制造、驗收和使用依據(jù)。

       （2）除標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品外，我廠還可以提供使用在3000m及以上不同海拔高度地區(qū)的高原產(chǎn)品；以及使用在重污穢地區(qū)具有不同爬電距離的耐污型產(chǎn)品。

5、選型簡述

避雷器應(yīng)符合下列基本要求：

能長期承受系統(tǒng)的持續(xù)運行電壓，并可短時承受可能經(jīng)常出現(xiàn)的暫態(tài)過電壓。 在過電壓作用下，其保護水平滿足絕緣水平的要求。 能承受過電壓作用下放電電流產(chǎn)生的能量。過電壓之后能迅速恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

5.1首先需要關(guān)注以下幾個重點

第一步、電壓等級。
國內(nèi)型：依據(jù)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓和中性點接地方式確定。
出口型：每3kV一個電壓等級，按設(shè)備絕緣配合要求選用。

第二步、結(jié)構(gòu)特征。
無間隙型：常規(guī)使用，各種用途下均有對應(yīng)的無間隙型號產(chǎn)品。
有間隙型：僅使用在需要加強保護的地方。（例如線路保護）

第三步、保護對象。
第四步、使用場所。
常規(guī)避雷器都是戶內(nèi)外通用的，傘型設(shè)計符合規(guī)范的產(chǎn)品，應(yīng)該都可以滿足Ⅲ級和Ⅲ級以下防污。
污穢等級超過Ⅲ級，需要使用防污型產(chǎn)品并測算爬距。
海拔超過2000m，需要計算加強絕緣比例，使用高原型產(chǎn)品。

5.2其它選型事項
陶瓷避雷器優(yōu)缺點。
優(yōu)點：耐用，無重大事故理論上可以使用50年。
缺點：龐大笨重不利安裝，搬運時易破碎、使用時易爆炸傷人和設(shè)備。
有機硅聚合物避雷器優(yōu)缺點。
優(yōu)點：絕緣性高，散熱好，利于小型化、成套化電器使用。
缺點：外套存在壽命問題，使用達到10年限后橡膠老化。

5.3 金屬氧化物過電壓保護器采購中困擾最多的幾個問題

避雷器是整個電力系統(tǒng)絕緣配合的基礎(chǔ)設(shè)備。設(shè)計單位須依據(jù)避雷器性能，確定系統(tǒng)所有高壓電器設(shè)備的耐壓能力，所以其性能選擇具有重大意義，下面對金屬氧化物過電壓保護器選購中出現(xiàn)困擾最多的幾個結(jié)構(gòu)、型號和參數(shù)問題做簡單說明。

5.4 選型重要的參數(shù)

避雷器最重要的參數(shù)有三個。一個是額定電壓、一個是標(biāo)稱殘壓、一個是能量吸收能力。下面以YH5WS-17/50為例來說明。

5.4.1額定電壓
上述型號中的17表示額定電壓。額定電壓的定義比較復(fù)雜，作為非專業(yè)制造人員，可以簡單將其理解為過電壓有效值達到17kV左右，避雷器就會開始工作。這個參數(shù)不能過低，否則容易導(dǎo)致避雷器負(fù)擔(dān)過重?zé)龤?。老國?biāo)雖然定義額定電壓為12.7，但真實的工作值依然在17左右，因此老國標(biāo)定義存在很大爭議，現(xiàn)在已經(jīng)不推廣了。所以額定電壓是17還是16.5，17.5，其實是一樣的性能等級，都是符合國標(biāo)定義的17類產(chǎn)品，購買時不要去死摳字眼。至于為什么會有17.5、16.5這一類的東西，是因為每個廠家具體參數(shù)有微小差別，以及獨特上圖型號的銷售策略需要。
5.4.2標(biāo)稱殘壓
上述型號中的50表示雷電標(biāo)稱殘壓，可以簡單將其理解為出現(xiàn)最嚴(yán)重雷擊的時候，避雷器至少可以把過電壓峰值限制在50kV以下。這個參數(shù)事實上是避雷器最重要的參數(shù)，因為整個系統(tǒng)絕緣配合的基礎(chǔ)就在這里。我們不斷的說降低殘壓好，就是因為降低了避雷器殘壓，也就等于提高了系統(tǒng)所有高壓電器的安全裕度。但是降低殘壓受到氧化鋅電阻片本身性能限制，是有底限的。有間隙產(chǎn)品雖然可以進一步降低殘壓，但是同樣不是無限降低，同樣存在一個底限。如果有部分廠家宣稱自己的產(chǎn)品殘壓比其它廠家都低，那基本上可以判斷為胡來，建議不要采購。
5.4.3能量吸收能力
避雷器工作時，由于kA級大電流的通過，電阻片會大幅發(fā)熱升溫，若抵受不了，就會導(dǎo)致破壞甚至爆炸。因此避雷器的能量吸收能力是很重要的參數(shù)。出口型產(chǎn)品，按多少kJ/kV的形式來表示這個能力；國內(nèi)型產(chǎn)品，按方波通流容量多少A來表示、這個值越高，表示避雷器在不破壞的情況下能承受的電流越大，性能也就越好。這個能力與電阻片的直徑有直接關(guān)系、就好比采購銅線時，越粗的可以流過的電流越大一樣，配方相近時，越大的電阻片，自然方波通流能力越強。

5.5用途范圍

交流無間隙金屬氧化物避雷器用于保護交流輸變電設(shè)備的絕緣，免受雷電過電壓和操作過電壓損害。適用于變壓器、輸電線路、配電屏、開關(guān)柜、電力計量箱、真空開關(guān)、并聯(lián)補償電容器、旋轉(zhuǎn)電機及半導(dǎo)體器件等過電壓保護。

5.5.1特點

氧化鋅避雷器的通流能力大

這主要體現(xiàn)在避雷器具有吸收各種雷電過電壓、工頻暫態(tài)過電壓、操作過電壓的能力。氧化鋅避雷器的通流能力完全符合甚至高于國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。線路放電等級、能量吸收能力、4/10納秒大電流沖擊耐受、2ms方波通流能力等指標(biāo)達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

氧化鋅避雷器的保護特性優(yōu)異

氧化鋅避雷器是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過電壓損壞的電器產(chǎn)品，具有良好保護性能。因為氧化鋅閥片的非線性伏安特性十分優(yōu)良，使得在正常工作電壓下僅有幾百微安的電流通過，便于設(shè)計成無間隙結(jié)構(gòu)，使其具備保護性能好、重量輕、尺寸小的特征。當(dāng)過電壓侵入時，流過閥片的電流迅速增大，同時限制了過電壓的幅值，釋放了過電壓的能量，此后氧化鋅閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作。

氧化鋅避雷器的密封性能良好

避雷器元件采用老化性能好、氣密性好的優(yōu)質(zhì)復(fù)合外套，采用控制密封圈壓縮量和增涂密封膠等措施，陶瓷外套作為密封材料，確保密封可靠，使避雷器的性能穩(wěn)定。

氧化鋅避雷器的機械性能

5.5.2主要考慮以下三方面因素：承受的地震力、作用于避雷器上的最大風(fēng)壓力、避雷器的頂端承受導(dǎo)線的最大允許拉力。

氧化鋅避雷器的良好的解污穢性能

無間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能、目前國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爬電比距等級為：

II級中等污穢地區(qū)：爬電比距20mm/kV, III級重污穢地區(qū)：爬電比距25mm/kV,  IV級特重污穢地區(qū)：爬電比距31mm/kV

氧化鋅避雷器的高運行可靠性

長期運行的可靠性取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，及對產(chǎn)品的選型是否合理。影響它的產(chǎn)品質(zhì)量主要有以下三方面：

避雷器整體結(jié)構(gòu)的合理性、氧化鋅閥片的伏安特性及耐老化特性、避雷器的密封性能。

工頻耐受能力

由于電力系統(tǒng)中如單相接地、長線電容效應(yīng)以及甩負(fù)荷等各種原因，會引起工頻電壓的升高或產(chǎn)生幅值較高的暫態(tài)過電壓，避雷器具有在一定時間內(nèi)承受一定工頻電壓升高能力。

6、預(yù)防性試驗方法

產(chǎn)品在投入運行前，以及使用中每間隔一年，都應(yīng)做預(yù)防性試驗：

（1）無間隙金屬氧化物避雷器預(yù)防性試驗方法為：

a、直流1mA參考電壓試驗：在避雷器兩端施加直流電壓，待流過避雷器的電流穩(wěn)定在1mA時，讀出此時的電壓數(shù)值，該值應(yīng)滿足技術(shù)參數(shù)表中的規(guī)定。

b、泄漏電流試驗：在避雷器兩端施加0.75倍直流1mA參考電壓數(shù)值，此時流過避雷器的電流應(yīng)不大于50μA。

c、無間隙金屬氧化物避雷器不能做工頻放電電壓試驗。

（2）帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器預(yù)防性試驗方法：

a、工頻放電電壓試驗：在試驗變壓器原邊上串接一塊10A及以上的電流表。試驗時，應(yīng)均勻的從零開始施加電壓，觀察電流表，當(dāng)電流表發(fā)生突變時，表明間隙放電，此時的電壓值為工頻放電電壓值。每次放電后，應(yīng)在0.2S內(nèi)切斷工頻電源。每兩次試驗間隔不小于10S，測量次數(shù)為3次，三次平均值應(yīng)符合技術(shù)參數(shù)表中規(guī)定值。

b、電導(dǎo)電流試驗：在避雷器兩端施加直流電壓，所加電壓數(shù)值為該避雷器的系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，此時流過避雷器的電流應(yīng)不大于20μA。

c、帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器不能做直流1mA參考電壓試驗。

（3）避雷器嚴(yán)禁做絕緣耐受試驗。系統(tǒng)其它設(shè)備做絕緣耐受試驗時，必須斷開避雷器和設(shè)備連接。

（5）避雷器不得倒置或傾斜，合成套傘裙朝下，避雷器的傾斜度不得大于避雷器總高的1.5%。

7、安轉(zhuǎn)與保存

（1）避雷器在裝箱、開箱、運輸、倉儲和安裝過程中，都必須“正置立放”，不得倒放，斜放或倒運。要避免避雷器受到?jīng)_擊和碰撞，特別不能損壞主體元件兩端的放壓板。如發(fā)現(xiàn)“倒置”或“碰撞”，應(yīng)經(jīng)過仔細(xì)檢查，確認(rèn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)無損壞時，方可安裝使用。若有損壞則應(yīng)更換。

（2）用汽車運輸避雷器的時速不超過60km/h。

（3）避雷器在安裝使用前，應(yīng)存放在清潔、干燥的房間內(nèi)，不得受到腐蝕性氣體或液體的腐蝕。

（4）避雷器的密封是良好的。因此，未得到生產(chǎn)廠家的允許，用戶不得隨意拆卸，以免破壞密封，使內(nèi)部受潮損壞。

（5）避雷器在安裝投入運行前后和定期檢查時，都要對避雷器進行仔細(xì)的檢查和測試，將測試結(jié)果計入專用手冊，以便分析比較。并作為定期檢查時參考。記錄的項目應(yīng)包括檢測的時間、溫度、相對濕度、電壓、產(chǎn)品編號，額定電壓和測量數(shù)據(jù)。具體檢測的項目有：

（6）檢查放電計數(shù)器或檢測器。在投入運行時記下其初數(shù)值，以后每月或避雷器雨后應(yīng)檢查1次。

（7）檢查避雷器一般每年1次。檢查的重點是螺栓、螺母的松緊，合套表面是否臟污損傷，元件的腐蝕、高壓導(dǎo)線和接地線的松緊程度。

（8）絕緣電阻測量一般每年1次。應(yīng)選擇晴朗天氣，在合成表面清潔、干燥的狀態(tài)下進行測量。測量時要將合成套屏蔽。用2500V兆歐表測系統(tǒng)電壓4-17kV避雷器的絕緣電阻值不低于1000MΩ；用5000V兆歐表測量系統(tǒng)電壓51kV以上避雷器的絕緣電阻不低于2500MΩ；并和以前的數(shù)據(jù)進行比較。

（9）用高壓直流裝置（直流電壓脈動部分應(yīng)不超過±1.5%），測量避雷器在直流1 mA下的直流參考電壓和在0.75倍直流1 mA電壓的微安值（其值不應(yīng)大于50μA）。對于污穢地區(qū)，除上述檢測項目外，還要定期進行清洗。特別要清洗合成套表面和帶槽墊片的水槽。

  (10) 10kV、20kV、35kV避雷器全絕緣型高壓絕緣線標(biāo)準(zhǔn)長度是5OOmm、使用單位可按需提出長度要求。高壓線在使用期間、禁止相與相之間交叉接線、禁止搭接、打結(jié)、或貼近其它導(dǎo)電體、應(yīng)滿足有效的國標(biāo)空氣絕緣，避免高壓線老化、單相與其它導(dǎo)體搭接、造成高線線絕緣層擊穿或單相爆炸。高壓線長度過長可以按需將多余的截斷裁掉。

（11）接地建議選擇多股鍍錫扁銅線聯(lián)接：導(dǎo)線截面直徑為6kV，10kV，20kV≥10mm2,35kV≥16mm2,110kV≥25mm2。

（12）金屬氧化物避雷器產(chǎn)品高壓線在安裝、搬運、移位過程中，禁止拉拔、打結(jié)。

（13）避雷器不得倒置或傾斜，合成套傘裙朝下，避雷器的傾斜度不得大于避雷器總高的1.5%。

8、技術(shù)參數(shù)