高电压技术11、防雷装置-接地课件.ppt

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1、防雷装置防雷装置避雷针，避雷线接地装置保护装置-避雷器防雷措施分流屏蔽搭接、接地滤波保护1.避雷针富兰克林于1750年发明避雷针。避雷针的发明不仅是使人类生活上免除了自然灾害，而且在哲学上和科学上也是一件大事单根避雷针的保护范围避雷针的保护范围避雷针的保护范围避雷针的保护范围2.避雷线的保护范围保护线路我国一般110kV以上线路采用避雷线35kV线路的进线段国外，如日本配电线路也用保护500kV大型超高压发变电站单根避雷线的保护范围两根避雷线的保护范围两根避雷线的距离不应超过到限与避雷线垂直距离的5倍线路的保护角20~300即可认为导线处于避雷线的保护范围内220~33

2、0kV：20o500kV：<15o防雷装置-避雷器1避雷器的发展概况避雷器是用以限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的一种电器设备避雷器的保护原理与避雷针不同。它实质上是一种放电器，并联连接在被保护设备附近，当作用电压超过避雷器的放电电压时，避雷器即先放电，限制了过电压的发展，从而保护了其他电气设备免遭击穿损坏保护间隙，包括普通棒型间隙、角间隙和管型限压装置等各类具有非线性电阻的阀型限压装置避雷器可以分为两个阶段和两大类1.保护间隙2.管式（排气式）避雷器3.阀型避雷器4.氧化锌避雷器避雷器有以下四种类型：1—保护间隙2—排气式避雷器3—阀型避雷器4—氧化

3、锌避雷器5—被保护电器设备避雷器保护作用原理示意具有良好的伏秒特性，以易于实现合理的绝缘配合应有较强的绝缘强度自恢复能力，以利于快速切断工频续流，使系统得以继续运行避雷器的基本要求：(a)(b)(c)1——气设备的伏秒特性；2——避雷器的伏秒特性，3——电器设备上可能出现的最高工频电压避雷器与电气设备的伏秒特性配合图避雷器发展经历：从放电间隙到氧化锌避雷器角间隙没有专门的灭弧装置，可以和自动重合闸配合使用管型限压装置带有产气式灭弧管，可以熄灭更大的工频电弧主要的缺陷：动作时产生很陡的截波，对如电机和变压器等高压设备的纵绝缘造成严重危害间隙放电的伏秒特性很陡，很难用来保护

4、伏秒特性比较平坦的设备绝缘（如SF6位绝缘介质的电气设备）带有串联放电间隙和SiC非线性电阻的阀型限压装置的出现克服了上述缺陷：采取有效措施使放电间隙的伏秒特性比较平坦由于电阻非线性，避免动作时出现很陡的截波SiC避雷器经历了两种类型：磁吹放电间隙，提高灭弧能力复合式避雷器，降低冲击残压（雷电过电压下一部分SiC电阻被并联的间隙短接）这些技术上的进步提高了限压装置的保护性能，但是却使装置的结构更加复杂，价格也随之提高。阀型避雷器主要技术参数切断比：体现间隙灭弧能力的重要指标U灭弧－保证避雷器在工频续流第一次过零时灭弧条件下允许加在避雷器上的最大工频电压U灭弧

5、>1,　K越小,U灭弧越高间隙的介质强度恢复得越快。保护比：其中U残有３千安、５千安、１０千安时避雷器上的最大残压Kb越小，U残越低，U灭弧越高，避雷器保护性能越好2.氧化锌避雷器金属氧化物避雷器（MetalOxideSurgeArresters，简写为MOA）MOA的主要元件是金属氧化物非线性电阻片（MetalOxideVaristors—简写为MOV）MOV的主要成份是氧化锌（ZnO），因此，俗称MOV为氧化锌阀片，MOA为氧化锌避雷器ZnO电阻具有优异的非线性U-I特性，不仅残压大大降低，而且有可能避免放电间隙带来的一系列问题，已替代传统的碳化硅避雷器。MOV以Z

6、nO材料为主体（占总摩尔数的90%以上），添加Co2O3、MnO2、Bi2O3、Sb2O3等金属氧化物，在1250C的高温下烧结而成不同厂家及研究机构的添加物成分不完全相同，当添加物含量超过0.001mol时开始呈现非线性ZnO非线性电阻片（MOV）的基本构成ZnO阀片的非线性U—I特性根据作用电场强度的大小可分为三个区域1.ZnO和SiC非线性电阻片的U－I特性的比较用非线性系数的大小衡量ZnO电阻的非线性程度：或非线性系数对于整个U-I特性，并不是一个常数，它随电流变化而变化，且与测量时的环境温度有着密切关系：低电场区（小电流区），0.10.2中电场区（

7、非线性区），0.0150.05高场强区（饱和区），0.1非线性系数氧化锌避雷器的基本工作原理氧化锌避雷器（MOA）是将相应数量的氧化锌电阻片（MOV）密封在瓷套或其他绝缘体内而组成无间隙MOAZnO避雷器的主要技术参数额定电压：允许施加的最大工作电压起始动作电压：当电压大于此值后，电流迅速进入中场区，大约为最大允许工作电压峰值的105%~115%，电压小于此值时，通过避雷器的电流仅为μA级。持续运行电压：允许长期连续施加的工频电压有效值DC1mA电压压比：U残压/U1mA荷电率：持续运行电压峰值与参考电压之比工频耐受伏秒特性：考