有机复合外套避雷器代替瓷外套避雷器.doc

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1、有机复合外套避雷器代替瓷外套避雷器西安电磁研究所编者按：描述避雷器时，常用“起保护作用”来反映它的功能，但是对它所应具备的性能却不能加以体现。避雷器常常需要暴露在地震、人为破坏等危险之下，所以传统的瓷材料并不是最好的外套材料。ABB公司的PExLIM型避雷器，具有有机复合材料外套，不仅解决了这一问题，也使避雷器的保障范围有所扩大。摘要：ABB公司的PEXLIM型避雷器：①其重量是瓷外套避雷器的一半;②具有很好的强度(即耐久性能)，③具有憎水性、阻燃性和耐老化性能.PEXLIM对紧凑型线路有很好的保护作用，也较容易应用于那些存在接地

2、问题的场合等，这种产品的问世，开创了UHV超高电压电力线路避雷器运行的新领域。关键词：避雷器过电压保护 有机复合材料外套    避雷器的发展进程   避雷器是电力输送的保护装备，它可以快速、有效地抑制雷电和操作过电压及其它暂态过电压，以保护电力网络其它设备不受损坏，因此它是电力设备最常见的预防措施。   最早的过电压保护装置是一个电极间的简单的空气间隙，但它的击穿电压不可避免地随着气候的变化而变化，接下来就有了带有串联间隙的SiC阀式瓷外套避雷器．传统的避雷器外套是瓷材料。由于瓷质外套避雷器容易成为打猎者枪击的目标或其它原因产生破

3、裂．因此制造商一直在寻找一种安全而又容易运输的替代品。   目前，这些传统的避雷器已被新型的无间隙高性能非线性氧化锌阀式避雷器所代替，每一阀片是由氧化锌和少量其它金属氧化物混合烧结而成的致密的陶瓷体。本文介绍的ABB公司的新产品PEXLIM(PolymericExcel—lentLimiter)就是这种理想的产品，其外套材料是硅橡胶，而阀片(氧化锌)则与瓷质外套避雷器完全一样。   破坏机理彼此叠装的阀片是避雷器的核心，它们通过组合阀本和绝缘性能保护输电网免遭过电压冲击，在持续的运行于电压下，阀片组可吸收1mA左右的电流。在这一电

4、压水平下的电流是纯的能量冲击．通过阀片体的阻性电流分量仅仅是几十微安。避雷器的工作机理通常是：当有一个过电压时，避雷器吸收一个大电流并将过电压限制到某一值．该值是扫其电流短路电压特性决定的。当过电压消失时电流迅速下降。选择避雷器通常有一个综合方案——在要求的保护水平和可允许的暂态过电压之间进行折衷选择．避雷器是电力网络中的“薄弱环节”，设计意图是当网络一旦遭到超过允许的界暂态过电压时，首先将避雷器击穿破还，而保护其它更多、更宝贵的输电设备性能优异的新型外套材料新型的绝缘材料在保留原有基本功能的前提下孜进了其它性能，并具有重量轻、制

5、造安全方便、安装容易的特点。与瓷外套产品相比．硅橡胶外套避雷器的优点主要表现在以下几方面：1)良好的耐久性：硅橡胶是一种具有弹性，又坚固而致密的有机材料．因此，用它制成的外套不易破碎，PEXLIM放置在任何没有保护措施的场合里，都不会遭到人为枪击破坏。2)曾水性：硅橡胶材料具有曾水性外表面，即排斥水珠的性能，水滴聚在一起，然后流走，因此，就不象在其它物体表面一样能形成一片水时电流容易传导。3)大大减轻了重量：硅橡胶材料较瓷材料轻，用它代替瓷材料就大大减轻了避雷器的重量。ABB的避雷器的重量是原瓷外套避雷器的50％。很大程度上方便了

6、运输和安装，因此，PEXLIM避雷器无论在杆塔上安装、固定避雷器，还是在输电线路悬挂都非常简单安全。4)有益于环保：硅橡胶不含任何对环境有害的物质，一旦到了其寿命的终结，也可做为填充材料(如建筑工程用)，或者经过特殊焚烧(400-500℃)，只剩下无害颗粒。5)极好的耐老化性能和耐气候性：ABB的避雷器技术发展是与外套材料性能研究同步进行的；所以PEXLIM避雷器既使在恶劣的气候条件下也显示出很好的耐老化性能和极高的运行可靠性。6)耐污性能：硅橡胶表面具有耐污性和自洁性，当有积污时雨水冲刷便可起到清洁作用。7)优异的电气性能、耐日

7、光、紫外线照射和阻燃性：ABB生产的避雷器用硅橡胶其成份中具有阻燃性、耐日光和紫外线照射成份，降低盐污侵蚀，保证了优良的电气性能。硅橡胶由于有极好的电气性能和绝缘性能，因此能克服泄漏电流的损坏。崭新的应用领域PEXLIM型避雷器特别适用于地震高发地区，因为它重量轻、性能优异能吸收地震产生的负载，确保避雷器不会被震碎，而使用加长型避雷器的地方，往往有专门的安装装置来控制谐振。此外，这种新型的轻型避雷器可以替代许多贵重的、维护率较高的设备，可以被挂在输电线路塔杆或线路多个点上，用以网络的防护和提高输电效率。而在这种类型的应用领域，使用

8、瓷外套避雷器既沉重又不安全。ABB与其伙伴正在致力于紧凑型线路用产品的开发，PEXLIM型避雷器的性能同样适用于这种走廊狭窄并有弱磁性的场合。在有接地系统的输电网络，一般的有机外套避雷器和瓷外套避雷器都存在一定问题，前者存在抗震性问题，后者具有跌落