【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是保護(hù)設(shè)備 。 于是發(fā)明了第一種避雷器 — 保護(hù)間隙 。 避雷器要保護(hù)被保護(hù)物的基本條件就是避雷器總要先于被保護(hù)設(shè)備放電 ， 并且要有足夠低的殘壓 。 （一）保護(hù)間隙 保護(hù)間隙 當(dāng)雷電波入侵時(shí)： 間隙先擊穿、工作母線接地 過電壓消失后： 間隙中仍有由工作電壓 所產(chǎn)生的工頻電弧電流 —— 續(xù)流 缺點(diǎn)： 1）伏秒特性很陡； 2）保護(hù)間隙沒有專門 的滅弧裝置 3）產(chǎn)生大幅值的截波。 ? 通常把間隙的電極做成角型，它有助于使工頻電弧在電動(dòng)力和上升熱氣流的作用下，向上運(yùn)動(dòng)并拉長(zhǎng)，以利于電弧的自熄。為了防止主間隙被外物（例如小鳥）短接而引起誤動(dòng)作，在下方還串接了一個(gè)輔助間隙 2。 ? 目前僅用于不重要和單相接地不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果的場(chǎng)合，例如那些低壓配電網(wǎng)和中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)中。 當(dāng)雷電波入侵時(shí)，間隙先擊穿，工作母線接地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高，從而保護(hù)了設(shè)備。 過電壓消失后，間隙中仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻短路電流（稱為續(xù)流），由于間隙的熄弧能力差，往往不能自行熄滅，將引起斷路器的跳閘，這樣，雖然保護(hù)間隙限制了過電壓，保護(hù)了設(shè)備，但將造成線路跳閘事故，破壞系統(tǒng)的工作可靠性。 此外，間隙間的電場(chǎng)是極不均勻電場(chǎng)，又裸露在大氣環(huán)境中，受氣象條件的影響很大，因此它的伏秒特性很陡，且分散性大，這將直接影響到它的保護(hù)效果。 還有當(dāng)間隙被擊穿后是直接接地，將會(huì)有截波產(chǎn)生，不能用來保護(hù)有繞組的設(shè)備。由于它有以上的不足，也就限制了它的使用范圍。 通常可將間隙配合自動(dòng)重合閘使用。 ? （二）管式避雷器 ? （ 亦稱排氣式避雷器，用于輸電線路 ） ? ? 它實(shí)質(zhì)上是一只具有較強(qiáng)滅弧能力的保護(hù)間隙，其基本元件為裝在消弧管內(nèi)的火花間隙，在安裝時(shí)再串接一只外火花間隙。 ? 增設(shè)火花間隙 F2的目的是為了在正常運(yùn)行時(shí)把消弧管與工作電壓隔開，以免管子加速老化或在管壁受潮時(shí)發(fā)生沿面放電。 外間隙 內(nèi)間隙 1—產(chǎn)氣管； 2—膠木管套； 3—棒電極； 4—環(huán)形電極； 5—貯氣室； 6—?jiǎng)幼髦甘酒? ? 管由纖維、塑料或橡膠等產(chǎn)氣材料制成。 ? 雷擊時(shí)，內(nèi)外間隙同時(shí)擊穿，雷電流經(jīng)間隙流入大地；過電壓消失后，內(nèi)外間隙的擊穿狀態(tài)將由導(dǎo)線上的工作電壓所維持，此時(shí)流經(jīng)間隙的工頻電弧電流為工頻續(xù)流，其值為管型避雷器安裝處的短路電流，工頻續(xù)流電弧的高溫，使管內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，其壓力可達(dá)數(shù)十以至上百個(gè)大氣壓，氣體從開口端噴出，強(qiáng)烈地吹動(dòng)電弧，使其在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時(shí)熄滅。 ? 管型避雷器的熄弧能力與工頻續(xù)流大小有關(guān)，續(xù)流太大產(chǎn)氣過多，管內(nèi)氣壓太高將造成管子炸裂；續(xù)流太小，產(chǎn)氣過少，管內(nèi)氣壓太低不足以熄弧，故管型避雷器熄滅工頻續(xù)流有上下限的規(guī)定，通常在型號(hào)中表明。 ? 缺點(diǎn)： ? 1）續(xù)流太小時(shí)不能滅弧，太大時(shí)產(chǎn)氣過多，使管子爆裂 ? 2）伏秒特性和產(chǎn)生截波方面與保護(hù)間隙相似 ? 維護(hù)較麻煩 ? 3）應(yīng)用范圍：僅安裝在輸電線路上絕緣比較薄弱的地方和用于變電所、發(fā)電廠的進(jìn)線段保護(hù)中。 閥式避雷器 閥式避雷器是由裝在密封瓷套中的多組火花間隙和多組非線性電阻閥片串聯(lián)組成 。 它分普通型和磁吹型兩大類 。 普通閥式避雷器的單個(gè)火花間隙結(jié)構(gòu)如圖 816所示 ， 電極由黃銅圓盤沖壓而成 ， 兩電極間以云母墊圈隔開形成間隙 ， 間隙距離為 ～ ， 間隙電場(chǎng)接近均勻電場(chǎng) ， 單個(gè)間隙的工頻放電電壓約為～ (有效值 )。 閥片的伏安特性如圖所示 。 (三 )普通閥式避雷器 ? 變電所的防雷保護(hù)主要依靠閥式避雷器，其主要由火花間隙 F及與之串聯(lián)的工作電阻 R（閥片）兩大部分組成。間隙沖擊放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓強(qiáng)度。 ? 閥型避雷器的基本工作原理如下： ? 在電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，間隙將電阻閥片與工作母線隔離，以免由母線的工作電壓在電阻閥片中產(chǎn)生的電流使閥片燒壞。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓且其峰值超過間隙放電電壓時(shí)，間隙擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地，由于閥片（碳化硅 SiC，亦稱金剛砂為主要原料）的非線性特性， ? 故在閥片上產(chǎn)生的壓降（殘壓）將得到限制，使其低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓，設(shè)備就得到了保護(hù)。當(dāng)過電壓消失后，間隙中由工作電壓產(chǎn)生的工頻電弧電流（工頻續(xù)流）將繼續(xù)流過避雷器，此續(xù)流受閥片電阻的非線性特性所限制遠(yuǎn)小于沖擊電流，使間隙能在工頻續(xù)流在第一次經(jīng)過零值時(shí)就將電流切斷。這樣避雷器從間隙擊穿到工頻續(xù)流的切斷不超過半個(gè)工頻周期，繼電保護(hù)來不及動(dòng)作系統(tǒng)就已恢復(fù)正常。 ? 特點(diǎn)： ? 對(duì)工作電阻的首位要求是它應(yīng)具有良好的非線性伏安特性，即在沖擊大電流下，阻值應(yīng)很小，讓沖擊電流順利泄入地下，且殘壓不高；在工頻電流下，阻值要變大，以利滅弧。 當(dāng)過電壓達(dá)到間隙動(dòng)作電壓，間隙動(dòng)作，沖擊電流經(jīng)閥片流入大地；之后，閥片僅受到工頻電壓作用，由于非線性關(guān)系，閥片電阻值增高，使流過的工頻續(xù)流受到限制，并在第一次過零瞬間，由間隙將此續(xù)流切斷。 注意：避雷器從間隙擊穿到工頻續(xù)流被切斷不超過半個(gè)周波，因此電網(wǎng)在整個(gè)過程均保持正常供電。 閥片的作用：限制工頻續(xù)流，保證火花間隙可靠熄?。划?dāng)雷電過電壓擊穿時(shí)，電壓不至于突然下降形成截?cái)嗖?。 ? 普通閥式避雷器（ 火花間隙、非線性電阻 ） 單個(gè)火花間隙的結(jié)構(gòu) 的電場(chǎng)為均勻電場(chǎng)，伏秒特性平緩； 暈可縮短間隙放電時(shí)間 多個(gè)短間隙串聯(lián)易于切斷工頻續(xù)流。（復(fù)合與散熱） 多個(gè)間隙串聯(lián)電壓分布不均勻，使避雷器滅弧能力降低?？墒褂貌⒙?lián)電阻使電壓分布均勻。 a. 當(dāng)電流增大時(shí)，閥片呈現(xiàn)低阻值，使避雷器上電壓降低，增加了避雷器的保護(hù)效果。 b. 希望在工頻電壓升高后流過間隙閥片的續(xù)流不超過規(guī)定值，此時(shí)閥片呈現(xiàn)的電阻要有足夠的數(shù)值。 ? 閥式避雷器的火花間隙由大量單元間隙串聯(lián)組成，例如 110kv避雷器中，上述單元間隙的數(shù)目就達(dá)到 96只。 ? 多重間隙是一電容鏈?zhǔn)诫娐罚? 由于間隙各電極對(duì)地和對(duì)高壓端有寄生電容存在，電壓沿這種電路的分布是很不均勻的，對(duì)閥式避雷器來說，在沖擊放電過程中，電壓沿著多重間隙的不均勻分布是有好處的，因?yàn)樗芙档驼麄€(gè)火花間隙的沖擊放電電壓，使各個(gè)單元間隙迅速地相繼擊穿，為保護(hù)絕緣提供可靠的保護(hù)。 ? 另一方面，這一現(xiàn)象對(duì)火花間隙的工頻擊穿特性和滅弧性能卻是不利的，因?yàn)殡妷旱牟痪鶆蚍植际沟谜麄€(gè)火花間隙的工頻擊穿電壓降低了、續(xù)流的滅弧條件惡化了。 ? 為解決這個(gè)問題，在火花間隙加裝分路電阻。 ?在工頻電壓作用下，間隙電容的阻抗很大，而分路電阻阻值較小，故間隙上電壓分布均勻，從而提高了熄弧電壓和工頻放電電壓。 ?在沖擊電壓的作用下，間隙電容的阻抗小于分路電阻，間隙上的電壓分布主要取決于電容分布，由于間隙對(duì)地和對(duì)瓷套寄生電容的存在，使電壓分布很不均勻，因此其沖擊放電電壓較低。 ? 采用分路電阻均壓后，在工作電壓作用下，分路電阻將長(zhǎng)期有電流流過，因此分路電阻必須有足夠的熱容量。分路電阻亦應(yīng)是非線性的，其主要原料是 SiC。 ? 我國(guó)生產(chǎn)的普通閥式避雷器有 FS和 FZ兩種系列 ? 配電所型 FS ? 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有火花間隙和閥片，但無分路電阻，閥片直徑55mm, ? 額定電壓： 3， 6， 10kv ? 應(yīng)用范圍：配電網(wǎng)