最详细的避雷器结构原理分享
鸿蒙电力旗下的氧化锌避雷器测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。
避雷器的作用 当雷电过电压沿架空线侵入变电站或其他建筑物时,会发生闪络,甚至使电气设备绝缘击穿。因此,如果在电气设备的电源输入口并联一个保护装置,即避雷器,如图1所示,当过电压值达到规定的工作电压时,避雷器会立即动作,流过充电,限制过电压幅值,保护设备绝缘;电压值正常后,避雷器迅速恢复原状,保证系统正常供电。
避雷器的保护作用基于三个前提:
1.伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性匹配良好
2.确保剩余电压低于绝缘绝缘的冲击电气强度
3.被保护的绝缘必须在避雷器的保护距离内。
避雷器要求:
1.正常工作时不放电,过电压时正确放电动作
2.放电后必须有自恢复功能
避雷器的相关参数:
1、连续工作电压:允许长期工作电压。它应该等于或大于系统的最高相电压。
2、额定电压(kV):即允许的最大短时工频电压(灭弧电压)。避雷器在此工频电压下可动作,放电灭弧,但在此电压下不能长时间动作。它是避雷器特性和结构的基本参数,也是设计的依据。
3、工频耐受伏秒特性:表示氧化锌避雷器在规定条件下承受过电压的能力。
4、标称放电电流(kA):用于对避雷器进行分类的峰值放电电流。220 kV及以下系统的剩余电压不应超过5 kA:是指避雷器两端在浪涌电流作用下产生的电压,也可以理解为避雷器所能承受的最高电压。
避雷器的分类和结构常用的有阀式、管式、无金属氧化物的保护间隙等形式。
(1)阀式避雷器 阀式避雷器主要分为普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器两大类。普通阀门避雷器有FS和FZ两个系列;磁吹阀避雷器有两个系列,FCD和FCZ。
阀门避雷器型号中符号的含义如下:
F阀避雷器;S——分布(变换)电函数;Z-为电站;用于 Y 线;D-为旋转电机;C 带磁放电间隙。
阀式避雷器主要由扁平火花隙和碳化硅电阻器(阀片)串联组成,安装在密封瓷管内。外壳有接线螺栓用于安装。避雷器中的碳化硅电阻器具有非线性特性,在正常电压下其电阻值很大,在过电压时其电阻值变小。
阀式避雷器的火花隙在正常工频电压下没有被破坏,但在雷电波过电压下,避雷器的火花隙被破坏;碳化硅电阻的电阻值变得很小,雷电波很大,雷电流通过电阻顺利流入大地,电阻阀板对跟随雷电流的工频电压呈现很大的电阻,所以工频电流被火花隙阻断,线路恢复正常运行。可见,电阻阀片与火花隙的紧密配合,使避雷器非常像一个阀门,为雷电流打开“阀门”,为工频电流关闭,故称为阀式避雷器。
磁力鼓风机避雷器(FCD型)装有磁性装置,可加速火花隙中电弧的熄灭,专门用于保护高压电机等重要或弱绝缘设备。
(2)管球避雷器的保护间隙和保护间隙是最简单的防雷设备。为防止主间隙被异物短路而引起误动作,在主间隙下方串联一个辅助间隙。由于保护间隙灭弧能力较弱,一般要求与自动重合闸装置配合使用,以提高供电的可靠性。
管状避雷器的基本元件是安装在产气管道中的火花隙。管状避雷器由灭弧管的内间隙和外间隙组成。灭弧管一般由纤维胶木等在高温下能产生气体的材料制成。当雷电波过电压来临时,管状避雷器内外间隙被击穿,雷电流通过接地线漏入大地。传入的工频电流产生强烈的电弧,烧毁管壁并产生大量气体从喷嘴喷出,迅速将电弧熄灭。同时,外部间隙恢复绝缘,
因为管状避雷器是靠工频电流产生气体来灭弧的,如果短路电流过大,产生的过多气体超过灭弧管的机械强度,就会开裂或爆炸。因此,管状避雷器通常在室外使用。
(3) 2 悬挂式氧化物避雷器 1) 无间隙金属氧化物避雷器(又称压敏避雷器)是1970年代开始出现的一种新型避雷器。与传统的碳化硅阀式避雷器相比,无间隙金属氧化物避雷器没有火花隙,使用氧化锌(ZnO)代替碳化硅(SiC)。在结构上,由压敏电阻制成的阀板是层叠的。因此,阀片具有优良的非线性伏安特性:在工频电压下,呈现很大的电阻,有效抑制工频电流;并且在雷电波过电压下,也呈现出很小的电阻,可以很好的泄放雷电流。
金属氧化物避雷器具有保护特性好、流通能力强、残压低、体积小、安装方便等优点。目前,金属氧化物避雷器已广泛应用于高低压电气设备的保护。
氧化锌避雷器铭牌上型号字母的含义例如HY5WS-17/50L:
H——代表复合绝缘护套;
Y——表示金属氧化锌避雷器;
5-表示冲击放电电流为5kA;
W——表示无间隙; 
S-表示配电类型;
17-表示避雷器额定电压为17kV;
50-表示避雷器的剩余电压为50kV;
L-表示带释放装置的氧化锌避雷器。
(2)串联间隙金属氧化物(氧化锌)避雷器由复合金属氧化物避雷器中的电阻片和间隙片串联组成;间隙片在陶瓷环中装有两个碟形电极。它适用于非有效接地的中性线系统。当系统发生单相接地故障或电弧接地时,可能会产生严重的瞬态过电压,且持续时间较长。无间隙氧化锌避雷器难以承受这样的过电压,而串联间隙氧化锌避雷器克服了上述缺点。在单相接地和较低幅值电弧接地过电压下,串联间隙不动作,使避雷器与系统隔离;在高于上述过电压、间隙放电、
避雷器检测项目及标准
(1) 测量绝缘电阻。使用2500V及以上兆欧表,35kV及以上,不低于2500MQ;35kV及以下,不低于1000MQ。
(2) 测量1mA DC 的电压和75% 电压下的漏电流。对避雷器施加直流电压,漏电流随电压升高而逐渐增大。当电流值达到1mA时,记录电压值,然后将电压降低到电压值的75%,记录漏电流。该值不应大于 50μA。
(3) 工作电压下的交流漏电流。测量工作电压下的全电流、电阻电流或功率损耗。与初始值相比,测量值不应有显着变化。当阻性电流加倍时,必须检查电源故障。
当电阻电流增加到初始值的150%时,应适当缩短监测周期。
上述测试可以发现避雷器受潮、老化、表面裂纹和绝缘老化等缺陷。

电力变压器的相关问题问答(二)
鸿蒙电力旗下的变压器变比测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。
10、如何保证变压器有额定电压输出?
电压过高或过低都会影响变压器的正常运行和使用寿命,因此必须调整电压。
调压的方法是在初级线圈中引出几个抽头,接在抽头头上。分接头通过旋转触点来改变线圈的匝数。只要转动分接开关的位置,即可得到所需的额定电压值。需要注意的是,电压调节通常应在切断与变压器相连的负载后进行。
11、常用的商场变压器有哪些?它应用在哪里?
小型变压器是指容量在1kVA以下的单相变压器,多用作电气设备控制用电源变压器、电子设备用电源变压器和安全照明用电源变压器。
12、变压器在运行过程中有哪些损耗?如何减少损失?
变压器运行中的损耗包括两部分:
(1)由铁芯引起。当线圈通电时,由于交变的磁力线,在铁芯中产生涡流和磁滞损耗。这种损失统称为铁损。
(2)是由线圈本身的电阻引起的。当有电流通过变压器的初级线圈和次级线圈时,就会发生功率损耗。这种损耗称为铜损。
铁损和铜损之和就是变压器损耗,这些损耗与变压器容量、电压和设备利用率有关。因此,在选择变压器时,应尽量使设备容量与实际使用情况相符,以提高设备的利用率,并注意不要让变压器在轻负载下运行。
13、变压器的铭牌是什么?铭牌上的主要技术数据有哪些?
变压器铭牌上标明了变压器的性能、技术规格和应用场合,用于满足用户选型。通常,需要关注的主要技术数据有:
(1)额定容量kVA。即变压器在额定状态下的输出容量。如单相变压器额定容量=U线×I线;三相变压器容量=U线×I线。
(2)以伏特为单位的额定电压。分别标有初级线圈的端电压和次级线圈的端电压(不接负载时)。注意三相变压器的端电压是指线电压U线值。
(3)额定电流安培数。指初级线圈和次级线圈在额定容量和允许温升条件下允许长期通过的线电流I线值。
(4)电压比。指初级线圈的额定电压与次级线圈的额定电压之比。
(5)接线方法。单相变压器只有一组高低压线圈,只能单相使用,而三相变压器有Y/△型。除上述技术数据外,还有变压器的额定频率、相数、温升、变压器的阻抗百分比等。
14、如何选择变压器?如何确定变压器的合理容量?
首先要考察用电场所的供电电压、用户的实际用电负荷和场所的情况,然后根据说明书上标明的技术数据一一选择。变压器铭牌。一般应综合考虑变压器的容量、电压、电流和环境条件。其中,应选择容量。变压器容量应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需负载。正常运行时,变压器的电力负荷应为变压器额定容量的75-90%左右。在运行过程中,如果测得变压器的实际负载小于50%,应更换小容量变压器。如果变压器的额定容量大于变压器的额定容量,应立即更换大型变压器。
同时,在选择变压器时,变压器初级线圈的电压值是根据线路供电来确定的,次级线圈的电压值是根据用电设备来选择的。最好选择低压三相四线电源。这样可以同时提供电力和照明电力。
对于电流的选择,要注意在电机启动时负载能满足电机的要求(因为电机的启动电流是下沉运行的4~7倍)。
15、变压器为什么不能过载?
过载运行是指变压器超过铭牌规定的电流值运行。
超载分为正常超载和事故超载。前者是指在正常供电条件下,用户用电量的增加。常使变压器温度升高,促进变压器绝缘老化,降低使用寿命。因此,不允许变压器过载运行。
特殊情况下,变压器短时间内过载运行不得超过额定负荷的30%(冬季),夏季不得超过15%。
16、变压器在运行过程中需要做哪些测试?
为保证变压器的正常运行,应经常进行以下试验:
(1)温度测试。变压器的运行状态是否正常,温度非常重要。规定上油温不得超过85C(即温升为55C)。通常,变压器都配备有专门的温度测量装置。
(2)负荷确定。为了提高变压器的利用率,减少电能的损失,在变压器的运行中,必须确定变压器真正能承受的供电容量。测量工作通常在每个季节用电高峰期进行,采用钳形电流表直接测量。电流值应为变压器额定电流的70%~80%。超过时,表示过载,应立即调整。
(3)电压测量。法规要求电压变化范围应在额定电压的±5%以内。如果超出此范围,应使用抽头进行调整,使电压在规定范围内。一般用电压表测量二次线圈的端电压和终端用户的端电压。
(4)绝缘电阻的测定。为使变压器保持正常运行状态,必须进行绝缘电阻测量,防止绝缘老化和事故发生。测量时尽量停止变压器的运行,用摇床测量变压器的绝缘电阻值。要求测得的电阻不低于前次测量值的70%。选择振动板时,低压线圈可以使用500伏的电压水平。
17、变压器的极性是什么?在实际使用中有什么作用?
变压器的极性同时用来标示一次绕组线圈端与二次绕组线圈端电位的相对关系。因为电动势的大小和方向随时变化,在某一时刻,初级和次级线圈必须有两个同时为高电位的端子,和两个同时为低电位的端子。高对应端称为变压器同极性端。可以看出,变压器的极性决定了线圈的绕线方向,当绕线方向改变时,极性也随之改变。在实践中,变压器的极性是变压器并联的依据。根据极性,它可以组合成多种电压形式。如果极性接反,往往会出现很大的短路电流,从而烧坏变压器。因此,在使用变压器时,一定要注意铭牌上的标记。
18、如何判断变压器的极性?
当变压器铭牌不清楚或者是旧变压器时,可以通过测试来判断。有两种方法:
(1)直流法。
测试单相变压器时,在一次侧拉入1.5伏干电池,然后在二次侧拉入直流毫伏表。当开关K闭合时,指针正向摆动(或开关打开时指针向负方向摆动),表示电池的正极是同极性的,或者是同极性的。姓名。测试三相变压器的极性和电平,多采用直流法。
(2)通讯方式。
用导线连接一对初级线圈和次级线圈的同名端。然后在 AX 初级线圈之间引入低交流电压,以便于测量。用电压表测量AX之间的电压V1值,XX之间的电压V2值,以及AX之间的电压V3值。若V2的值为V1与V3的电压差,则Aa为同极性端;如果V2的值为V1和V3的电压之和,则AX为同极性端。变压器巡检内容。变压器的声音是否正常;是否有渗漏、漏油现象;油标、油位是否正常;气体继电器内部是否有气体;呼吸器是否完整;防潮剂是否失效变色;; 变压器内部声音是否正常;电缆和引线母线是否过热、移动、变形等。

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