• 分類：防雷知識
• 作者：
• 來源：
• 發(fā)布時間：2016-01-27 13:59
• 訪問量：

【概要描述】避雷器的相關(guān)資料避雷器介紹　又稱：surgearrester，能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護電工設(shè)備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。避雷器通常接于帶電導線與地之間，與被保護設(shè)備并聯(lián)。當過電壓值達到規(guī)定的動作電壓時，避雷器立即動作，流過電荷，限制過電壓幅值，保護設(shè)備絕緣；電壓值正常后，避雷器又迅速恢復原狀，以保證系統(tǒng)正常供電。避雷器起源最原始的避雷器是羊角形間隙，出現(xiàn)于19世紀末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電，故稱“避雷器”。20世紀20年代,出現(xiàn)了鋁避雷器,氧化膜避雷器和丸式避雷器。30年代出現(xiàn)了管式避雷器。50年代出現(xiàn)了碳化硅避雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物避雷器。現(xiàn)代高壓避雷器，不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過電壓，也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓。避雷器原理避雷器是變電站保護設(shè)備免遭雷電沖擊波襲擊的設(shè)備。當沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護水平時，避雷器首先放電，并將雷電流經(jīng)過良導體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護。避雷器按其發(fā)展的先后可分為：保護間隙——是最簡單形式的避雷器；管型避雷器——也是一個保護間隙，但它能在放電后自行滅弧；閥型避雷器——是將單個放電間隙分成許多短的串聯(lián)間隙，同時增加了非線性電阻，提高了保護性能；磁吹避雷器——利用了磁吹式火花間隙，提高了滅弧能力，同時還具有限制內(nèi)部過電壓能力；氧化鋅避雷器——利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性（非線性極高，即在大電流時呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓，在正常工頻電壓下呈高電阻特性），具有無間隙、無續(xù)流殘壓低等優(yōu)點，也能限制內(nèi)部過電壓，被廣泛使用。避雷器分類避雷器有高壓和低壓避雷器之分，本節(jié)介紹的是低壓配電系統(tǒng)中的避雷器（電涌保護器SPD）1、電涌保護器器的種類名目繁多的避雷器在我國的市場上已經(jīng)超過了上百種，如何對不同品牌、不同型號的避雷器進行分類也許就擺在我們面前。從組合結(jié)構(gòu)分；現(xiàn)在市場上的避雷器有幾下幾種：1）間隙類————開放式間隙、密閉式間隙2）放電管類———開放式放電管密封式放電管3）壓敏電阻類——單片、多片4）抑制二極管類5）壓敏電阻/氣體放電管組合類----簡單組合、復雜組合6）碳化硅類按照其保護性質(zhì)有可以分為：開路式避雷器、短路式避雷器或開關(guān)型、限壓型；按照工作狀態(tài)（安裝形式）又可分為：并聯(lián)避雷器和串聯(lián)式避雷器。2、避雷器的結(jié)構(gòu)及特性2.1.1開放式間隙避雷器間隙避雷器的工作原理：基于電弧放電技術(shù)，當電極間的電壓達到一定程度時，擊穿空氣電弧在電極上進行爬電。優(yōu)點：放電能力強，通流量大（可以達到100KA）漏電流小熱穩(wěn)定性好缺點：殘壓高，反映時間慢，存在續(xù)流工藝特點：由于金屬電極在放電時承受較大電流，所以容易造成金屬的升華，使放電腔內(nèi)形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動和正常使用。放電電極的生產(chǎn)主要還是集中在國外一些避雷器生產(chǎn)企業(yè)，，電極的主要成分是鎢金屬的合金。工程應用：該種結(jié)構(gòu)的避雷器主要應用在電源系統(tǒng)做B級避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火災，避雷器動作后（飛出）脫離配電盤等事故。根據(jù)型號的不同適合與各種配電制式。工程安裝時一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。2.1.2?密閉式間隙避雷器現(xiàn)在國內(nèi)市場有一種多層石墨間隙避雷器，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術(shù)不僅解決了續(xù)流問題而且是逐層放電，無形中增大了產(chǎn)品自身的通流能力。優(yōu)點：放電電流大測試最大50KA（實際測量值）漏電流小無續(xù)流無電弧外瀉熱穩(wěn)定性好缺點：殘壓高，反映時間慢工藝特點：石墨為主要材料，產(chǎn)品內(nèi)采用全銅包被解決了避雷器在放電時的散熱問題，不存在后續(xù)電流問題，最大的特點是沒有電弧的產(chǎn)生，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多。工程應用：該種避雷器應用在各種B、C類場合，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題。根據(jù)型號的不同該種產(chǎn)品適合與各種配電制式。2.2放電管類避雷器2.2.1開放式放電管避雷器開放式放電管避雷器，實質(zhì)與開放式間隙避雷器是一樣的產(chǎn)品，都屬于空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個等級。優(yōu)點：體積小通流能力強（10-15KA）漏電流小無電弧噴瀉缺點：殘壓較高有續(xù)流產(chǎn)品一致性差（啟動電壓、殘壓）反映時間慢2.2.2密閉式氣體放電管密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管，主要是內(nèi)部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結(jié)構(gòu)。外型與上圖相似。優(yōu)點：體積小（氣體管可以很小）通流量大無電弧缺點：產(chǎn)品一致性差（啟動電壓、殘壓）有續(xù)流殘壓較高工藝特點：空氣放電管還是屬于開放式產(chǎn)品，在工作時不保證絕對沒有點火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結(jié)構(gòu)，一般有2極和3極良種結(jié)構(gòu)形式，一般3極有熱保護裝置（短路裝置），在放電管工作時溫度超過了一定范圍，短路裝置啟動使放電管整體導通。防止溫度過高造成放電管內(nèi)氣壓生高器件爆裂。工程應用：一般空氣放電管現(xiàn)在很少應用，而氣體放電管現(xiàn)在被廣泛的應用在信號防雷器上。型號的不同也有在電源避雷器上使用。2.3氧化鋅電阻類避雷器2.3.1單片壓敏電阻避雷器單片壓敏電阻避雷器是80年代有日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點。當電壓沒有波動時氧化鋅呈高阻態(tài)，當電壓出現(xiàn)波動達到壓敏電阻的啟動電壓時壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限制在一定范圍內(nèi)。2.3.2多片壓敏電阻避雷器由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA\8/20uS）,在這種前提下多片組合壓敏電阻避雷器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足B級場合的使用。多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根本上解決了壓敏電阻通流量的問題。優(yōu)點：通流容量大，殘壓較低，反應時間較快（≤25ns），無跟隨電流（續(xù)流）缺點：漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一般工藝特點：多數(shù)采用積木結(jié)構(gòu)。工程應用：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓敏電阻避雷器廣泛的應用在B、C、D級以及信號避雷器。但是應解決的問題是工程中有個別產(chǎn)品存在燃燒現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品選型時應注意廠家使用的外殼材料。2.4?抑制二極管類防雷器抑制二極管類防雷產(chǎn)品主要是網(wǎng)絡(luò)等信號避雷產(chǎn)品中大量的應用，主要采用的器件有P*KE（雪崩管）等系列等產(chǎn)品。工作原理是基于PN結(jié)反向擊穿保護。優(yōu)點：殘壓低動作精度高反應時間快無續(xù)流體積小缺點：通流量小2.5壓敏電阻/氣體放電管組合類2.5.1簡單組合避雷器組合式避雷器典型結(jié)構(gòu)是N-PE結(jié)構(gòu)形式，這種避雷器與單一結(jié)構(gòu)的避雷器相比，綜合了兩種不同產(chǎn)品的優(yōu)點，而減少了單一器件的缺點。優(yōu)點：通流量大反應時間快缺點：殘壓相對較高工程應用：僅在N-PE制式使用的避雷器，適合電壓波動率較大地區(qū)使用。2.5.2復雜型組合式避雷器這種避雷器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點，再結(jié)構(gòu)上一般使用數(shù)量較多的壓敏電阻和氣體放電管。這種結(jié)構(gòu)的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低。行業(yè)內(nèi)也稱這種結(jié)構(gòu)的避雷器為一體化避雷器。優(yōu)點：通流量大反映時間快殘壓低無續(xù)流熱穩(wěn)定性好缺點：無聲音報警無計數(shù)器工藝特點：一體化避雷器的電路結(jié)構(gòu)緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時間快的特點，有結(jié)合了氣體放電管具有較高通流能力的優(yōu)點。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道。基于這種完善的電路結(jié)構(gòu)使避雷器的使用壽命大大提高。工程應用：一體化避雷器根據(jù)型號的不同廣泛應用與B、C、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設(shè)計，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用。（IEC規(guī)定B、C、D模塊化避雷器三級間的最短距離在10M以上）3.6碳化硅避雷器（閥式避雷器）碳化硅避雷器主要應用于高壓電力防雷，目前仍是電力系統(tǒng)使用率較高的電力防雷產(chǎn)品。[1]避雷器的作用及特點避雷器的作用是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一個電器。避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。保護間隙主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進線段保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護，在500KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備保護。避雷器的主要參數(shù)1、標稱電壓Un：被保護系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應該選用的保護器的類型，它標出交流或直流電壓的有效值。2、額定電壓Uc：能長久施加在保護器的指定端，而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。3、額定放電電流Isn：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊10次時，保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。4、最大放電電流Imax：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。5、電壓保護級別Up：保護器在下列測試中的最大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。6、響應時間tA：主要反應在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間，在一定時間內(nèi)變化取決于du/dt或di/dt的斜率。7、數(shù)據(jù)傳輸速率Vs：表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特值，單位：bps；是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。8、插入損耗Ae：在給定頻率下保護器插入前和插入后的電壓比率。9、回波損耗Ar：表示前沿波在保護設(shè)備（反射點）被反射的比例，是直接衡量保護設(shè)備同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù)。10、最大縱向放電電流：指每線對地施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。11、最大橫向放電電流：指線與線之間施加波形為8/20μs的標準雷電波沖擊1次時，保護器所耐受的最大沖擊電流峰值。12、在線阻抗：指在標稱電壓Un下流經(jīng)保護器的回路阻抗和感抗的和。通常稱為“系統(tǒng)阻抗”。13、峰值放電電流：分兩種：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。14、漏電流：指在75或80標稱電壓Un下流經(jīng)保護器的直流電流。避雷器相關(guān)標準避雷器[1]的常見執(zhí)行標準（各國要求不一樣）：IEC61643-1?、GB18802.1-2002、UL1283Filter、UL1449.2nd.Edition、GB11032-2000、IEC60099-4、IEEE.C62.11我國現(xiàn)在避雷系統(tǒng)現(xiàn)在實施的是中華人民共和國建設(shè)部2004年3月1日制定的：GB50343—2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》和中華人民共和國建設(shè)部2000年10月1號制定的：GB50057—94《建筑物設(shè)計防雷規(guī)范》。