氧化锌避雷器,作为电力系统过电压保护的理想选择,其结构紧凑、体积小,便于安装和维护。以下是关于氧化锌避雷器结构的详细解析。
氧化锌避雷器主要由以下几个主要部件组成:
串联的氧化锌非线性电阻片(或称阀片)组成阀芯:这是氧化锌避雷器的核心部件,通过其非线性伏安特性实现对过电压的抑制。
玻璃纤维增强热固性树脂(FR)构成的内绝缘和机械强度材料:这种材料提供了内绝缘的稳定性和机械强度。
热硫化硅橡胶外伞套材料:外伞套用于保护避雷器免受外界环境的损害。
有机硅密封胶和粘合剂:这些材料用于连接和密封各个部件。
内电极、外接线端子及金具:这些部件用于连接避雷器与电力系统。氧化锌避雷器按结构性能可分为以下三类:
无间隙(W):这种类型的避雷器没有间隙,能够快速响应过电压。
带串联间隙(C):这种类型的避雷器在阀芯中带有串联间隙,能够提供更广泛的保护范围。
带并联间隙():这种类型的避雷器在阀芯中带有并联间隙,能够提高其耐电压能力。在选型时,需要考虑以下因素:
以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊端:传统的避雷器选型方法只考虑了操作过电压和雷电过电压水平,而忽略了其他因素。
国家标准规定:国家标准规定,系统供电端电压应略高于系统的标称电压(或额定电压)Un的K倍,即K=Um/Un(Um是系统最高电压)。氧化锌避雷器具有以下特点:
优良的非线性伏安特性:可以消除串联火花间隙,实现无间隙、无余流的避雷器,成本低。
保护选择性好:在正常工作电压下表现出很高的电阻值,有效防止过电压对电气设备的损害。氧化锌避雷器的核心是由氧化锌阀片组成。阀片是由氧化锌(ZnO)和少量其他氧化物充分混合、研磨和搅拌,经喷雾造粒、压制成型,再高温烧制而成。其微观结构中,ZnO晶粒(直径大约10μm)是低电阻率介质,在其表层即晶界区(0.1μm厚)是高电阻率。两者紧密连接。
氧化锌避雷器的主要功能是在雷电过电压或操作过电压时,通过内部的非线性电阻迅速降低电压,防止过电压对电气设备的损害。在正常工作电压下,氧化锌避雷器的电阻值较大,几乎相当于一个绝缘体流过避雷器的电流极小,只有微安或毫安级别。
氧化锌避雷器因其独特的结构和性能,在电力系统中扮演着重要的角色,为电力设备的安全运行提供了有力保障。