防雷装置接地.ppt

防雷装置接地
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防雷装置
避雷针，避雷线
接地装置
保护装置-避雷器
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防雷措施
分流
屏蔽
搭接、接地
滤波
保护
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1. 避雷针
的伏秒特性； 2——避雷器的伏秒特性
3—— 电气设备上可能出现的最高工频电压
避雷器与电气设备的伏秒特性配合
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开发年代
保护装置类型
19世纪7080年代
棒型放电间隙和熔丝
19世纪末
角形保护间隙
20世纪20年代
铝避雷器，氧化膜避雷器
20世纪30年代
管式避雷器
20世纪40年代
SiC避雷器
20世纪50年代
SIC磁吹避雷器，复合式避雷器
20世纪60年代
ZnO压敏电阻
20世纪70年代
ZnO避雷器
20世纪80年代
合成绝缘ZnO避雷器
避雷器发展历史：从放电间隙到氧化锌避雷器
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一. 保护间隙，包括普通棒型间隙、角间隙和管型限压装置等
二. 各类具有非线性电阻的阀型限压装置
避雷器可分为两个阶段和两大类
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角间隙没有专门的灭弧装置，可和自动重合闸配合使用
管型限压装置带有产气式灭弧管，可以熄灭更大的工频电弧
主要的缺陷：
动作时产生很陡的截波，对如电机和变压器等高压设备的纵绝缘造成严重危害
间隙放电的伏秒特性很陡，很难用来保护伏秒特性比较平坦的设备绝缘（如SF6为绝缘介质的电气设备）
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带有串联放电间隙和SiC非线性电阻的阀型限压装置
放电间隙的伏秒特性比较平坦
电阻非线性避免了动作时出现很陡的截波
SiC避雷器的两种类型：
磁吹放电间隙，提高灭弧能力
复合式避雷器，降低冲击残压（雷电过电压下一部分SiC电阻被并联的间隙短接）
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ZnO电阻具有优异的非线性U-I特性，不仅残压大大降低，而且有可能避免放电间隙带来的一系列问题，已替代传统的碳化硅避雷器。
氧化锌避雷器
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金属氧化物避雷器（Metal Oxide Surge Arresters，简写为MOA）
MOA 的主要元件是金属氧化物非线性电阻片（Metal Oxide Varistors—简写为MOV）
MOV的主要成份是氧化锌（ZnO），俗称MOV为氧化锌阀片，MOA为氧化锌避雷器
氧化锌避雷器
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ZnO阀片的非线性U—I 特性
根据作用电场强度的大小可分为三个区域
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用非线性系数 的大小衡量ZnO电阻的非线性程度：
非线性系数
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对于整个U-I特性， 并不是一个常数，它随电流变化而变化，且与测量时的环境温度有着密切关系：
低电场区（小电流区），  
中电场区（非线性区），  
高场强区（饱和区）， 
非线性系数
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氧化锌避雷器的基本工作原理
氧化锌避雷器（MOA）是将相应数量的氧化锌电阻片（MOV）密封在瓷套或其他绝缘体内而组成
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ZnO和SiC非线性电阻片的U－I特性的比较
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氧化锌无间隙避雷器的优良性能
保护性能优越
无续流，结构简单，耐重复动作能力强
通流容量大，吸收过电压能量的能力强
性能稳定，抗老化能力强
适应多种特殊需要
适宜于大批量生产，造价低
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ZnO避雷器优越的陡波响应特性对于具有平坦伏秒特性的SF6气体绝缘变电站（GIS）的保护尤为合适
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通流容量大，吸收过电压能量的能力强
没有串联间隙烧伤的制约，仅与ZnO电阻片本身有关
与SiC电阻片相比，其单位面积的通流能力大4~，单位体积吸收的过电压能量可以大4倍左右
ZnO电阻片的残压特性分散性小，约为SiC的1/3，电流分布特性均匀，可以通过并联电阻片或整只避雷器的方法来提高通流能力
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ZnO避雷器的主要技术参数
额定电压：允许施加的最大工频电压有效值
最大持续运行电压：允许长期连续施加的工频电压有效值
起始动作电压（参考电压）：U1mA
残压
通流容量
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ZnO避雷器的保护性能指标
保护水平
压比：（例：U10kA/U1mA）
荷电率：最大持续运行电压峰值与参考电压之比
保护比：压比/荷电率
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悬挂式避雷器应用于变电站
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