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防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-查看详情【易造防雷】

四、阀型避雷器的消弧原理

防雷设备的构造与运行-阀型避雷器,避雷器在雷击放电后,应保证其火花间隙在半周波内将工频续流切断。避雷器的阀片在其zui大容许电压下能限制工频续流在额定值(一般为80安峰值)以下,以保证火花间隙的可靠消弧。火花间隙遮断续流的主要原理,是利用冷阴极附近介质强度的恢复特性。如图3—42所示,短弧的维持是依靠A围内的自由电子放射和b,范围内的热电子放射来维持的。当电流通过零值时,间隙上的电压也经过零值,此时自由电子放射停止,处于阴极附近A围内的绝缘强度迅速恢复,B范围内的去游离作用进行得相当慢。由于A范围占整个间隙空间的一个很大部分,间隙愈小,所占比例愈大,因此小间隙的消弧性能更好。图3—43表示单位火花间隙介质强度的增长情况。根据试验,每个短弧间隙都有约700伏的起始绝缘强度,所以一般避雷器均采用多间隙的结构。


防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-结构


避雷器间隙在熄灭额定续流时的熄弧比kr,系工频击穿电压与熄弧电压(也即zui大容许电压)的比值,为了保证间隙的可靠消弧,kr不应小于1.8(实际上FZ型避雷器的kr为2.3~2.4)。避雷器的zui大容许(熄弧)电压,由其安装处导线对地可能发生的zui大稳态电压决定,此电压一般考虑一相接地时其他两健全相的对地电压,它与安装地点的系统常数有关。


防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-曲线


根据对称分量原理,当A相接地时,BC相的电压标么值(以安装处的运行相电压为基准)分别为


防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-电压标值

 

Z0≈jx0为由接地点看出的系统零序阻抗;Z0≈jx1≈jx2,为系统正序阻抗;r0为接地点的零序电阻(它等于接地点电阻的3倍),当r0≈0时,uB=uc;如r0>0,则uc>uB。避雷器的zui大容许电压应按uc值来选择。图3—44中画出中性点接地系统中各种不同防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-公式防雷设备的构造与运行-阀型避雷器的情况下,单相接地时无故障相对地电压与相电压的比值曲线。避雷器的特性在很大程度上决定于它的zui大容许电压,由于超高压电网的防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-电压比值的降低,有条件采用zui大容许电压被低(70%zui高运行线电压)的避雷器,以获得更好的保护效果。但是对于远距离的超高压线路来说,往往可能产生较大的过电压,因此有时需采用80%以上的避雷器。为了保证工频续流不大于额定值,对中性点直接接地的系统,避雷器的zui大容许电压一般不应低于zui高运行线电压的75%;对中性点不直接接地系统,不应低于zui高运行接电压的100 %


防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-电压比值


当线路电抗与避雷器内电阻的比值愈大时,则续流与电网电压的相角差(郎拔流通过零值瞬简的电压相角)愈大,遮断续流时,电网恢复电压升高速度就愈快,因此消弧就比较困难。根据分析,当防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-分析超过0.4时,续流与电压就不能维持,同相关系,消弧就不可靠。ICH系额定zui大续流(即相当于线路电抗为零时的续流);IK3系避雷器安装点的接地短路电流。相角差防雷设备的构造与运行-阀型避雷器防雷设备的构造与运行-阀型避雷器的关系如图3—45中曲线所示。由于电阻元件的非线性,a值愈小或ICH/IK3值下降,则续流波的尖峰越突出,同时电流趋于零的陡度愈缓慢,因此a值或ICH/IK3,值的下降,都有利于电弧的熄灭


防雷设备的构造与运行-阀型避雷器-比值关系

 

避雷器火花间隙的并联电阻,可使恢复电压的电场,平均分布在各个火花间隙之间,从而便于消弧。火花间隙绝缘强度的恢复,与通过续流的大小也有关系,续流大则间隙内电离分子较多,绝缘恢复较慢;反之则较快。

近年来为了进一步改善避雷器的冲击特性,以及提高避雷器限制内过电压的能力,各国都在研究如何提高间隙的灭弧能力。新型的间隙结构已经制造出来,例如:磁吹间隙和气吹间隙即是依靠电磁力或压缩空气来进行灭弧的。有关磁吹避雷器的结构和特性将在以后专门进行介绍。


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易造科技是浙江省科技型企业,专注防雷产品的研发、生产、销售,提供浪涌保护器风电电涌保护器直流电涌保护器后备保护器信号防雷器⼤⽓电场仪雷电预警系统智能防雷系统防雷器等防雷产品,拥有自动化生产设备和全功能检测实验室,日产30000P防雷模块。产品通过了TUV、CE、CQC等认证,为提供客户"零"维护产品。

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