高压电气试验工培训系列片之氧化锌避雷器试验 

氧化锌避雷器的简介及试验

 

 

氧化锌避雷器的简介及试验 

 摘 要：本文从氧化锌避雷器工作原理、特点及试验方法详细阐述了氧化锌避雷器。氧化锌避雷器因具有较齐全的防护功能，稳定性高、体积小、使用寿命长，所以目前被广泛应用。  

关键词：氧化锌避雷器；优点；特性；试验

 

一、氧化锌避雷器工作原理  

1、氧化锌避雷器工作原理 

      氧化锌避雷器是世界公认的当代最先进防雷电器。它是七十年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电压或阀值电压)，在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下(大于压敏电压)，压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。

 

  2、避雷器的作用 

      避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。避雷器就是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置，间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低，在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态，在过电压下间隙被击穿接地，放电降压起到保护线路或设备绝缘的作用。 

 

  二、氧化锌避雷器的优点、七大特性及基本参数

 

  1、氧化锌避雷器的优点： 

  a、具有完全的防雷功能，即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用；b、防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障； c、防雷保护作用不应有短路电流或工频续流等工频能源浪费；d 动作特性应具有长期运行稳定性，免受暂态过电压危害； e、具有连续雷电冲击保护能力；f、有较小的外形尺寸，小型化轻量化更便于室内手车柜使用； g、具有20 年以上使用寿命；h、能附带脱离器监察运行工况 ，当其失效时自动退出运行。  

 

2、七大特性 

  a、氧化锌避雷器的通流能力大。这主要体现在避雷器具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力。 

  b、氧化锌避雷器的保护特性优异。氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品，具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征，具有良好保护性能。  

  c、氧化锌避雷器的密封性能良好。避雷器元件采用老化性能好、气密性好的优质复合外套，陶瓷外套作为密封材料，确保密封可靠，使避雷器的性能稳定。 

  d、氧化锌避雷器的机械性能。主要考虑承受的地震力、风力和顶端承受导线的最大允许拉力。 

  e、氧化锌避雷器的良好的解污秽性能。

  f、氧化锌避雷器的高运行可靠性。 

  g、工频耐受能力，由于电力系统中如单相接地、长线电容效应以及甩负荷等各种原因，会引起工频电压的升高或产生幅值较高的暂态过电压，避雷器具有在一定时间内承受一定工频电压升高能力。 

 

  3、氧化锌避雷器的基本参数 

  （1）避雷器额定电压：按IEC标准规定，避雷器注入标准规定的能量后，必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少10s，是避雷器运行的重要指标。避雷器额定电压按下式选择Ur≥KUt式中Ur—避雷器额定电压。Ut—暂时过电压。K—切除短路故障时间系数。10S以内切除故障K=1.00，10S以上切除故障K=1.3。  

（2）、避雷器最大持续运行电压Uc 

  避雷器最大持续运行电压Uc应与避雷器额定电压Ur近似成正比，一般情况Uc≥0.8Ur，且不得低于规定值(进口氧化锌避雷器取Uc=0.8Ur)：

（a）、直接接地系统：Uc≥Um /■ 。

  (b)、非直接接地系统：10S以内切除故障时Uc≥Um■；10S以上切除故障Uc≥Um(35～66KV)，Uc≥1.1Um(3～10KV)。 

 

  三、氧化锌避雷器(MOA)的试验  

 

1、试验项目的意义： 

a、可初步了解其内部是否受潮，及时发现缺陷。

b、U1MA主要检查阀片是否受潮，确定其动作特性和保护特性是否符合要求，以直流电压和电流方式来表明阀片的伏安特性线饱和点的位置。

C、75%U1MA一般比最大工作相电压（峰值）要高一些，在此电压下主要检测长期允许工作电流是否符合规定因为这一电流与MOA的使命有直接关系，一般在同一温度下泄漏电流与寿命成反比。 

 

  2、氧化锌避雷器(MOA)的试验步骤及保护安全设施： 

  （1）预试在雷雨季节前进行，试验前检查：检查外部有无裂纹，破碎、绝缘瓷筒是否完整，表面有无闪络痕迹，左右摇晃有无异响。 

  （2）、测量绝缘电阻：使用2500V或者以上的揺表，测量前先对其进行开路、短路试验。用2500V以上兆欧表，摇测避雷器的两极绝缘电阻，1min，记录绝缘电阻，应当注意，无间隙氧化避雷器35KV以上，绝缘电阻不得小于2500 MΩ，35KV以下，绝缘电阻不得小于1000MΩ。测完后对避雷器的两极要充分放电。 

  （3）直流1mA电压u1mA，及0.75u1mA下的泄露电流测量： 

a、将避雷器表边擦拭干净，

b、采用高压直流发生器进行所有接线后升压，将电流升至1mA，读取电压值U1mA，降压至零。如果在升压过程中电流突变应放慢升压速度。

C、计算0.75倍u1mA值，升压至0.75倍u1mA测量泄露电流大小，并记录。降压至零，关闭试验器并对避雷器用接地杆充分放电挂接地线，拆除试验接线。

 

  判断方法为，避雷器直流1mA电压的数值不应该低于GB11032中的规定数值，且u1mA实测值与初始值或制造厂规定值比较变化不应该超过±5%，0.75u1mA下的泄露电流不应该大于50μA，且与初始值比较不应有较大变化。  

 

小结： 

  氧化锌避雷器因具有体积小、重量轻、使用寿命长等优点而被广泛使用，每年雷雨季节来临之前应对避雷器做相应试验从而有效的保护设备。它故障检查方便，从外观即可观察出一般故障，直流试验操作简单方便。    

 

  参考文献 

  [1]孟宪章、罗晓梅 变配电实用技术。机械工业出版社，2009.

  [2]周泽存. 电压技术M .北京:水利水电出版社,1994. 

  [3]过电压保护和绝缘配合. DLΠT620 -1997 M . 北京:北京中国电力。

  [4]解广润. 电力系统过电压M .北京:水利电力出版社,1985。