淺談金屬氧化物避雷器的工作原理及試驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容

于文超

【摘要】氧化鋅避雷器是電力系統(tǒng)中不可缺少的電氣設(shè)備，所以為了保證避雷器正常工作和維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對避雷器進(jìn)行試驗(yàn)。但由于現(xiàn)場運(yùn)行狀況、天氣條件、試驗(yàn)接線等主客觀條件的影響，試驗(yàn)數(shù)據(jù)有可能產(chǎn)生較大的偏差，甚至出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)，對避雷器狀態(tài)可能會出現(xiàn)誤判。因此文章提出試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，將各種外在因素排除，得到較為精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出正確判斷。

【關(guān)鍵詞】金屬氧化物避雷器 工作原理 注意事項(xiàng)

引言

金屬氧化物避雷器不僅可用來防護(hù)大氣高電壓，也可用來防護(hù)操作高電壓。如果出現(xiàn)雷雨天氣，電閃雷鳴就會出現(xiàn)高電壓，電力設(shè)備就有可能有危險(xiǎn)，此時(shí)避雷器就會起作用，保護(hù)電力設(shè)備免受損害。避雷器的最大作用也是最重要的作用就是限制過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。

因此我們要了解金屬氧化物避雷器的工作原理及其特點(diǎn)。它的運(yùn)行狀態(tài)直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此要對氧化鋅避雷器進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，為了對設(shè)備做出正確的評估，所以試驗(yàn)中要注意一些細(xì)節(jié)，以免造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

1、金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 復(fù)合外套金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)

由接線孔、上法蘭、上電極、彈簧、環(huán)氧管、閥片、硅膠橡膠裙、填充膠、下電極、下法蘭組成。

1.2 金屬氧化物避雷器工作原理

在正常工作電壓下，具有極高的電阻，呈絕緣狀態(tài)；當(dāng)電壓超過其啟動值時(shí)（如過電壓等），金屬氧化物閥片電阻變?yōu)闃O小，呈“導(dǎo)通”狀態(tài)，將雷電流暢通向大地釋放。待電壓消失后，金屬氧化物閥片電阻又呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，使“導(dǎo)通”終止，恢復(fù)原始狀態(tài)。

2、金屬氧化物避雷器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

閥片是以氧化鋅（ZnO）基壓敏電阻（非線性）為基礎(chǔ)，添加Bi2O3，CO2O3，MnO2，Sb2O3，Cr2O3等金屬氧化物，經(jīng)粉碎混合，高溫?zé)Y(jié)而成。其非線性比SiC要好得多。在殘壓相同的情況下流過的電流較小，所以不用串聯(lián)火花間隙，由于沒有間隙，可以避免有間隙所帶來的一系列問題，并且有較平坦的保護(hù)特性。

3、金屬氧化物避雷器的優(yōu)點(diǎn)

3.1 基本無續(xù)流，耐多重雷擊或多次操作波的能力強(qiáng)。

3.2 伏安特性對稱，正、負(fù)極性過電壓保護(hù)水平相當(dāng)。

3.3 動作快，伏安特性平坦，殘壓低，不產(chǎn)生劫波。

3.4 閥片可以并聯(lián)使用，因此對增大通流和降低殘壓都容易實(shí)現(xiàn)，為組裝超高壓避雷器提供了方便。

4、金屬氧化物避雷器常見故障

4.1 受潮，受潮原因往往是密封結(jié)構(gòu)密封不良，瓷套管上有裂紋，外部的潮氣侵入內(nèi)腔而使絕緣下降。

4.2 火花間隙絕緣老化，這是在間隙內(nèi)放電時(shí)從電極產(chǎn)生的金屬蒸發(fā)物附在絕緣物上而導(dǎo)致逐漸老化。

4.3 并聯(lián)電阻的老化。

4.4 瓷套表面臟污，這是造成表面閃絡(luò)和惡化串聯(lián)間隙的電壓分布。

4.5 端子緊固不良，造成斷線故障。

4.6 固定不牢，造成故障。

5、金屬氧化物避雷器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)GB 50150—2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)》及DL/T 596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，停電時(shí)應(yīng)測量金屬氧化物避雷器的絕緣電阻、直流1mA參考電壓以及75%直流1mA參考電壓U1mA下的泄漏電流。規(guī)定值如下：

5.1 35kV以上電壓：用5000V兆歐表，絕緣電阻不小于2500MΩ。

5.2 35kV及以下電壓：用2500V兆歐表，絕緣電阻不小于1000MΩ。

5.3 低壓（1kV以下）：用500V兆歐表，絕緣電阻不小于2MΩ。

5.4 基座絕緣電阻不低于5 MΩ。

5.5 金屬氧化物避雷器對應(yīng)于直流參考電流下的直流參考電壓，整支或分節(jié)進(jìn)行的測試值，不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《交流無間隙金屬氧化物避雷器》GB 11032 規(guī)定值，并符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。實(shí)測值與制造廠規(guī)定值比較，變化不應(yīng)大于±5%。

5.6 0.75 倍直流參考電壓下的泄漏電流值不應(yīng)大于50μA，或符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。

6、金屬氧化物避雷器絕緣電阻試驗(yàn)

6.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

絕緣電阻可以初步了解避雷器內(nèi)部是否受潮，方法簡便，試驗(yàn)安全。

6.2 試驗(yàn)接線

當(dāng)拆除一次連接線時(shí)，可以分別對上、下兩節(jié)避雷器進(jìn)行試驗(yàn)，接線如圖a和圖b。當(dāng)不拆開一次連線時(shí)（避雷器頂部接地），試驗(yàn)接線見圖c和圖d。測量底座的絕緣電阻試驗(yàn)接線見圖e。

6.3 金屬氧化物避雷器絕緣電阻試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)

（1）測試前應(yīng)檢查瓷套有無外傷。（2）試驗(yàn)前應(yīng)用干凈的布把瓷套表面擦干凈。

當(dāng)天氣潮濕時(shí)，瓷套表面對泄漏電流的影響較大，應(yīng)用干凈的布把瓷套表面擦干凈，并用金屬絲在下端瓷套的第一裙下部繞一圈在接到搖表的屏蔽接線柱，以消除其影響。

7、金屬氧化物避雷器1mA時(shí)的臨界動作電壓U1mA及0.75U1mA下的泄漏電流試驗(yàn)

7.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

測U1mA是為了檢查閥片是否受潮，動作性能是否符合要求。測0.75U1mA下的泄漏電流是檢查長期允許工作電流是否符合要求。

7.2 試驗(yàn)原理圖

見圖2 T1-調(diào)壓器T1-試驗(yàn)變壓器 R-保護(hù)電阻V1-硅堆 C-濾波電容 V-電壓表 mA-毫安表 CX-避雷器

8、結(jié)語

總之氧化鋅避雷器是電力系統(tǒng)中不可缺少的電氣設(shè)備，所以為了保證避雷器正常工作和維護(hù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對避雷器進(jìn)行試驗(yàn)。但為了對設(shè)備做出正確的評估，必須采取相應(yīng)的措施，將各種外在因素排除，得到較為精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建明、朱康.高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)方法（第二版），2004

[2]DL/T 596—1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，1996