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本文通過對進(jìn)口防雷器的核心技術(shù)和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹，并對選擇電源防雷器的幾個重要的參數(shù)進(jìn)行對比分析，對技術(shù)人員以后在電源防雷器上的選擇起到一定的參考。
1、電源防雷器介紹
電源防雷器，即電源SPD，在電源系統(tǒng)的防雷中起著重要的作用。它并聯(lián)在線路中為雷電流提供一個泄放通道，并將加在后端設(shè)備的過電壓限制在一定的范圍內(nèi)，從而對后面的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。
組成電源SPD的元器件主要有陶瓷氣體放電管（GDT）、氧化鋅壓敏電阻（MOV）、瞬態(tài)抑制二極管（TVS）。根據(jù)三種主要元件器的組合方式不同，可以分為單一元件的電源SPD和組合式的電源SPD。國內(nèi)的電源SPD都是采用單一的氣體放電管或壓敏電阻組成SPD，成本較低，但存在許多缺陷，如單一的氣體放電管具有殘壓高、響應(yīng)時間長、工頻續(xù)流等缺點，而單一的壓敏電阻存在漏電的問題，這將大大減小SPD的使用壽命，并且可能產(chǎn)生自然自爆的現(xiàn)象。因此，為了克服上述元器件的缺點，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，對元器件進(jìn)行各種組合，并在技術(shù)工藝上進(jìn)行革新，使得電源SPD的性能和技術(shù)參數(shù)指標(biāo)得到優(yōu)化，更加和有效地保護(hù)電氣設(shè)備。2、 四種進(jìn)口電源SPD核心技術(shù)介紹
四種進(jìn)口電源SPD擁有的核心技術(shù)分別是：Palmas的復(fù)合型技術(shù)、PHOENIX的AEC能量配合技術(shù)、德國DEHN
的RADAX Flow技術(shù)、OBO的多層石墨火花間隙技術(shù)。
2.1復(fù)合型技術(shù)
該技術(shù)是將n個壓敏電阻（MOV）、n個陶瓷放電管（GTD）、n個瞬態(tài)二極管（TVS）、浪涌電阻（SR）、溫度控制保險管等各種瞬態(tài)過電壓保護(hù)元器件通過串聯(lián)和并聯(lián)的矩陣方式排列在PCB電路板，由主放電電路（為雷電流泄放提供通道，并將殘壓逐步限制在很低的水平）和控制電路（用于監(jiān)測各種防雷元件器的工作和老化狀態(tài)）組成，充分利用不同元器件的優(yōu)點，發(fā)揮其作用。它主要解決了殘壓、響應(yīng)時間、漏電流、通流量、工頻續(xù)流、使用壽命的問題。
2.2 AEC能量控制技術(shù)
主動能量控制的核心是一個屬于B+C類的SPD，該SPD是在一個用特殊合金材料間隙的電極間加裝了一個主動能量控制器，監(jiān)測后級SPD的殘壓，在后級能量承受極限之前，主動觸發(fā)放電間隙使之工作，并因開關(guān)型SPD工作之后維持放電電弧的電壓較低，從而使得點火電路和后級SPD不再因過電壓而處于工作狀態(tài)，使得其承受的能量極小。它解決了殘壓、通流量、使用壽命的問題。
2.3 RADAX Flow技術(shù)
續(xù)流抑制、遮斷專利技術(shù)，工作原理以徑向和軸向吹弧優(yōu)化電弧冷卻為基礎(chǔ)，必須的冷卻氣體是在電弧的影響下由周圍的塑料材料產(chǎn)生的。它可實現(xiàn)被保護(hù)電氣裝置工作的高可靠性，與DEHNventil
M 輔助電路配合使用，可以有效降低防雷器的電壓保護(hù)水平。它解決了殘壓、能量配合、工頻續(xù)流的問題。
2.4多層石墨火花間隙技術(shù)
該技術(shù)的裝置由九層火花間隙組成，這九層火花間隙由十片高能石墨電極圓盤疊合在一起夠成，高耐熱的特氟綸隔環(huán)，可靠地保證了火花間隙內(nèi)部的距離，用螺栓固定的壓鑄鋅金屬連接板，將火花間隙組合在一起，箝制在的位置上，九層火花間隙中的八層間隙經(jīng)過了大容量電容控制，因而保證了設(shè)定的保護(hù)電壓水平小于2KV。
號防雷器內(nèi)部受潮是一種比較常見的故障現(xiàn)象。具體表現(xiàn)是絕緣電阻低于2500MΩ，工頻放電電壓下降。
1)防雷器頂部緊固螺母松動導(dǎo)致漏水;瓷套頂部密封用螺栓的墊圈沒有焊死，密封墊圈長時間使用后會發(fā)生老化，潮氣、水分沿螺釘縫滲入內(nèi)腔也就不足為奇了;
2)底部密封試驗的小孔沒有焊牢或者是沒有堵死導(dǎo)致水分或者是水蒸氣趁虛而入;
3)瓷套破裂、有、砂眼、裙邊膠合處有裂縫等等許多因素都會導(dǎo)致潮氣及水分進(jìn)入;
4)橡膠墊圈長時間使用老化開裂，失去密封作用;
5)底部壓緊用的扇形鐵片留有縫隙，沒有塞緊，底部密封橡膠墊圈防雷器位置不正，造成空隙滲入潮氣;
6)瓷套與法蘭膠合處不平整或瓷套有裂紋。
安裝好的直流浪涌保護(hù)器應(yīng)該檢查哪些方面
1.外觀質(zhì)量
直流浪涌保護(hù)器的外觀表面應(yīng)該是平滑無劃痕的，且不存在變形現(xiàn)象，表面顏色均勻沒有明顯的深淺變化;直流浪涌保護(hù)器上的標(biāo)志應(yīng)該是完整且清晰可見的，銘牌穩(wěn)固，沒有移動的跡象。
2.警告功能
直流浪涌保護(hù)器擁有一定的警告功能，在其正常或者出現(xiàn)故障的情況下，會出現(xiàn)不同的標(biāo)志，或者不同顏色的指示燈，讓人一目了然。
3.保護(hù)接地
在正確安裝和連接直流浪涌保護(hù)器時，直流浪涌保護(hù)器上的浪涌保護(hù)器非帶電且易觸及的所有金屬部件應(yīng)該形成一個整體且與保護(hù)接地端子有效連接。
4.安裝工藝
檢查浪涌保護(hù)器的產(chǎn)品型號，應(yīng)采用經(jīng)認(rèn)可的檢測實驗室檢測的產(chǎn)品;查看浪涌保護(hù)器各技術(shù)指標(biāo)參數(shù)，是否符合防雷檢測規(guī)范的要求。參數(shù)一般有大持續(xù)工作電壓UC、標(biāo)稱放電電流、大放電電流、電壓保護(hù)水平等技術(shù)參數(shù);查看浪涌保護(hù)器安裝的位置是否與設(shè)計要求一致、接線方法是否正確，連接線是否平直，接地線的線徑、長度是否符合要求，接地線連接是否牢固。
5.阻燃性能
采用非接觸式快速測量低壓配電系統(tǒng)浪涌保護(hù)器表面溫度，查看說明書關(guān)于阻燃的要求等
云浮羅定溫州盾開電氣有限公司以“質(zhì)量放心，客戶至上、交貨及時， 電涌保護(hù)器,信號隔離器價格合理，服務(wù)周到”為宗旨為廣大客戶提供 電涌保護(hù)器,信號隔離器產(chǎn)品及服務(wù)，本著誠信經(jīng)營的原則，贏得了廣大新老客戶的好評。多年來，我們憑借科學(xué)的管理和嚴(yán)格的檢驗制度，確保 電涌保護(hù)器,信號隔離器產(chǎn)品的質(zhì)量，與各地多家客商建立了穩(wěn)固的供貨關(guān)系，歡迎廣大客戶來電咨詢與參觀。
一、架空輸電線路雷電過電壓概述
架空輸電線路地處曠野，綿延數(shù)千千米，很容易遭受雷擊.雷擊是造成線路跳閘的主要原因.同時，雷擊線路形成的雷電過電壓波.沿線路傳播侵人變電所.也是危害變電所設(shè)備運行的重要因素。
根據(jù)過電壓形成的物理過程，雷電過電壓可以分為兩種。一是直擊雷過電壓。它是雷電直接擊中桿塔、避雷線或?qū)Ь€（見圖2. 1中①、②或③）引起的線路過電壓。二是感應(yīng)雷過電壓。它是在雷擊線路附近大地，由于電磁感應(yīng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過電壓。運行經(jīng)驗表明.直擊雷過電壓對電力系統(tǒng)的危害大，感應(yīng)雷過電壓只對35 kV及其以下的線路有威脅。圖2.1 雷擊輸電線路部位示意圖
按照雷擊線路部位的不同，直擊雷過電壓又分為兩種情況.一種是雷擊線路桿塔或避雷線時，雷電流通過雷擊點阻抗使該點對地電位大大升高.當(dāng)雷擊點與導(dǎo)線之間的電位差超過線路絕緣的沖擊放電電壓時，會對導(dǎo)線發(fā)生閃絡(luò)，使導(dǎo)線出現(xiàn)過電壓。因為這時桿塔或避雷線的電位(值)反而高于導(dǎo)線。故通常稱為反擊。另一種是雷電直接擊中導(dǎo)線(無避雷線時)或繞過避雷線(屏蔽失效)擊中導(dǎo)線.直接在導(dǎo)線上引起過電壓。后者通常稱為繞擊。
雷擊線路可能導(dǎo)致兩種破壞性后果。一是使線路發(fā)生短路接地故障。雷電過電壓的作用時間雖然很短(數(shù)十秒)，但導(dǎo)線對地(避雷線或桿塔)發(fā)生閃絡(luò)以后，工頻電壓將沿此閃絡(luò)通道繼續(xù)放電，進(jìn)而發(fā)展成為工頻電弧接地。此時繼電保護(hù)裝置將會動作，使斷路器跳閘，影響線路正常送電。二是形成沿輸電線路侵人變電站的雷電波，在變電站內(nèi)產(chǎn)生復(fù)雜的折反射過程，可能使電力設(shè)備承受很高的過電壓，以致設(shè)備絕緣破壞.造成停電事故。
輸電線路防雷性能的優(yōu)劣，工程上主要用耐雷水平和雷擊跳閘率這兩個指標(biāo)來衡盆。耐雷水平是指線路遭受雷擊時所能耐受的不致引起絕緣閃絡(luò)的大雷電流幅值(單位為kA).耐雷水平越高，線路的防雷性能越好.雷擊跳閘率是指在折算至年雷電日數(shù)為40的標(biāo)準(zhǔn)條件下.每百千米線路每年因雷擊引起的線路跳閘次數(shù).單位為:次/百千米·年。需擊跳閘率是衡量線路防雷性能的綜合性指標(biāo)。二、感應(yīng)過電壓
在雷云對地放電過程中.放電通道周圍的空間電磁場將發(fā)生急劇變化。因而當(dāng)雷擊輸電線附近的地面時，雖未直擊導(dǎo)線。由于雷電過程引起周圍電磁場的突變，也會在導(dǎo)線上感應(yīng)出一個高電壓來.這就是感應(yīng)過電壓。感應(yīng)過電壓包含靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩個分量，一般以靜電感應(yīng)分量為主。
雖然對于感應(yīng)過電壓形成的物理解釋已經(jīng)有了一個比較一致的認(rèn)識，但由于難以得到雷電放電過程的原始數(shù)據(jù)等原因，感應(yīng)過電壓有多種不同的計算方法，而且結(jié)果還差別較大。
由于感應(yīng)過電壓對各相導(dǎo)線來說基本相同，所以不會發(fā)生相間閃絡(luò)。又由于感應(yīng)過電壓是因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的，其極性與雷云電荷.即與雷電流的極性正相反，因而絕大部分感應(yīng)過電壓是正極性的，這一點與直擊雷過電壓不同。另外，感應(yīng)過電壓的波形較直擊雷過電壓更平緩，波頭由幾秒至幾十秒，波尾則可達(dá)數(shù)百秒。避雷線由于對導(dǎo)線有屏蔽作用.因而能降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓幅值。避雷線與導(dǎo)線間的藕合系數(shù)越大，導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓就越低。
三、雷擊導(dǎo)線過電壓
無避雷線的線路，當(dāng)雷閃放電過分靠近線路時，發(fā)生的就不是雷擊地面的感應(yīng)過電壓，而是雷電直擊導(dǎo)線的過電壓。在我國110 kV及其以上線路一般都架
有避雷線.以免導(dǎo)線直接遭受雷擊，但由于各種偶然因素的影響.仍有可能發(fā)生避雷線屏蔽失效.雷電繞過避雷線而擊中導(dǎo)線的情況，通常稱繞擊.
繞擊發(fā)生的概率雖然很低，但一旦雷電擊中導(dǎo)線，導(dǎo)致線路跳閘的幾率將很高。四、雷擊塔頂過電壓
雷擊塔頂(包括雷擊塔頂附近的避雷線)時，桿塔電感與接地電阻的存在將使塔頂電位瞬時升高，其電位位甚至大大超過導(dǎo)線電位，引起絕緣子串閃絡(luò)，即反擊，造成線路跳閘，同時在線路上形成向線路兩側(cè)傳播的過電壓波.過電壓波侵人發(fā)電廠、變電站。
除上述二種雷電過電壓外，還有一種雷擊避雷線擋距中央時的過電壓.國內(nèi)外大量的運行經(jīng)驗表明，此時引起擋距中央避需線與導(dǎo)線空氣問隙發(fā)生閃絡(luò)是非常罕見的，故對這種雷電過電壓此處不再分析。
應(yīng)當(dāng)指出，上面的感應(yīng)過電壓、雷擊導(dǎo)線過電壓、雷擊塔頂過電壓的計算公式都沒有考慮絕緣子串的運行電壓，亦即導(dǎo)線的運行電壓.對220 kV及其以下的線路來說，運行電壓所占比重不大，一般可以忽略。但在超高壓線路中，隨著電壓等級的提高，工作電壓不應(yīng)再被忽略，有人建議至少應(yīng)按照導(dǎo)線運行相電壓峰值的一半來考慮，且電壓極性與雷電流極性相反。因為任何時刻都至少有一相導(dǎo)線運行在與雷電流相反的極性下。如果按照統(tǒng)計法計算，則雷擊時的導(dǎo)線工作電壓瞬時值及其極性應(yīng)作為一個隨機(jī)變來考慮。但這些還都沒有列入電力行業(yè)的相關(guān)規(guī)程中。
五、雷擊跳閘率
當(dāng)雷閃放電造成線路產(chǎn)生雷電過電壓時，若雷電流超過相應(yīng)情況下的耐雷水平，則導(dǎo)致線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)。但雷電過電壓的持續(xù)時間極短，只有幾十秒、高壓開關(guān)還來不及跳閘.只有當(dāng)沖擊閃絡(luò)后的閃絡(luò)通道發(fā)展成穩(wěn)定的工頻電弧時才會導(dǎo)致線路跳閘。這些過程都有隨機(jī)性。因此工程中除耐雷水平外.還采用雷擊跳閘率作為一個綜合指標(biāo)，來衡量線路防雷性能的優(yōu)劣。我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 620 1997給出了一般上壤電阻率地區(qū)有避雷線線路的耐雷水平和雷擊跳閘率數(shù)值.見表2.
表2 架空輸電線路典型桿塔的耐雷水平及雷擊跳閘率
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