架空输电线路雷击故障原因有哪些

雷云放电在电力系统中引起过电压称为雷电过电压,由于其电磁能量来自体系外部,又称外部过电压,又由于雷云放电发生在大气中,所以又称为大气过电压。

架空输电线路中常见的过电压有两种:第一种是架空线路上的感应过电压,即雷击发生在架空线路的附近,通过电磁感应在输电线路上产生的过电压;第二种是直击雷过电压,即雷电直接打在避雷线或是导线上时产生的过电压。

雷直击于有避雷线的输电线路分为三种情况:

(1) 绕过避雷线击于导线,即绕击;

(2) 雷击杆塔顶部;

(3) 雷击避雷线中央部分。

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雷击跳闸往往引起绝缘子闪络放电,造成绝缘子表面存在闪络放电痕迹。一般来说,绝缘子发生雷击放电后,铁件上有熔化痕迹,瓷质绝缘子表面烧伤脱落,玻璃绝缘子的玻璃体表面存在网状裂纹。

雷击闪络发生后,由于空气绝缘为自恢复绝缘,被击穿的空气绝缘强度迅速恢复,原来的导电通道又变成绝缘介质,因此当重合闸动作时,一般重合成功。

当然,雷击也可能引起永久性故障,一般有三种情况:瓷绝缘子脱落、避雷线断线、导线断线。

根据对雷击故障点地形杆塔特点的统计分析,遭受雷击的杆塔多在:

(1) 水库、水塘附近的突出山顶,多数发生在半山区;

(2) 某一区段的高位杆塔或向阳坡上的高位杆塔;

(3) 大跨越杆塔,如跨越水库、江河的杆塔,档距在800m以上的杆塔等;

(4) 岩石处等杆塔接地电阻高的地方。

由于雷电流大,一次雷击就可以造成绝缘子闪络或绝缘子炸裂。雷击和污闪在导线上留下的烧伤痕迹特点为:污闪留下的烧伤痕迹集中,甚至仅在线夹上或靠近线夹的导线上留下烧伤痕迹,面积不大但痕迹较深,烧损较重。雷击烧伤往往面积较大且分散,烧伤程度相对较轻。

雷击和污闪都可能造成线夹里边的导线烧伤,这种在线夹内烧伤导线现象污闪高于雷击。雷击闪络还可能烧伤避雷线悬挂头、接地引下线的接地线的接地螺栓连接处和拉线楔型线夹连接处,并留下明显的烧痕。雷电活动是一个复杂的大气活动过程。雷害是影响输电线路安全的重要因素,雷击跳闸多年来一直位居线路故障的首位。随着科学技术的不断发展,防雷方法和措施不断涌现、完善。输电线路的防雷工作要结合线路的实际情况,从雷击跳闸的原因入手、因地制宜、有针对性地采取相应的措施,以保证输电线路的安全运行。

复合针式绝缘子:https:///af/

高压电缆终端发热分析手段

高压电缆终端发热分析手段

一、 绝缘油检测

对绝缘油取样,检测油样介损、击穿电压、体积电阻率、微水、油色谱。

1)利用油色谱检查油中放电产物,确定内部是否曾经出现放电。

试验方法可参照《GB/T 7252 变压器油中溶解气体分析和判断导则》。

判断方法可参考《DL 393-2010-T 输变电设备状态检修试验规程》5.15.2.3,”油中溶解气体分析,各气体含量满足下列注意值要求(uL/L):可燃气体总量<1500;H2<500:C2H2痕量;CO<100,C02<1000;cH4<200;C2H4<200:C2H6<200”。

2)利用微水确定油样是否受潮。

电缆终端油样的微水限值目前缺乏标准,但可以通过正常油样和目标油样的对比判断是否受潮。

3)利用介损、体积电阻率、击穿电压确定油样是否受潮或劣化。

体积电阻率、击穿电压判断标准可参照1.3节。

介损数值判断可参照《DL 393-2010-T 输变电设备状态检修试验规程》5.15.2.3,“在油温(100+1)℃和场强1MV/m的测试条件下,对于Uo=190kV的电缆,应不大于0.01,对于U0≤127kV的电缆,应不大于0.03”

二、局部放电检测

利用超声、高频局放等方式,对终端进行局部放电检测,依据检测图谱判断终端是否存在内部放电。

电缆终端高频局放的测试、判断可依据《Q/GDW11400-2015电力设备高频局部放电带电检测技术现场应用导则》。

图5 电缆终端高频局放测试接线

三、开展紫外、污秽度测试

利用紫外确定终端外表面有无放电存在,利用污秽度测试排查外部污秽引发温升的可能性。

污秽度测试按照《Q/GDW 1152.1-2014电力系统污区分级与外绝缘选择 第1部分:交流系统》进行,测得等值盐密、等值灰密后,结合终端爬电距离,判断相应污秽度是否会引发外绝缘爬电。

避雷器的工作原理是什么?

装设避雷针和避雷线可防止雷直击电气设备,但由于各种原因(如绕击、反击或受条件限制未装避雷针和避雷线)电气设备仍有被雷击的可能。此外当雷击线路或线路附近的大地时,在输电线路上会产生过电压,它们将以波的形式,沿线路传到变电站内,危及变电站内绝缘较弱的设备。因此,为了保护电气设备还必须装设另一种过电压保护装置,这就是避雷器。

除了雷电过电压,电力系统还存在内部过电压,而且其大小与系统*大工作相电压有关。在电力工业发展的早期,系统的额定电压较低,电气设备的绝缘水平足以承受内部过电压的作用,雷电过电压构成的威胁比系统中的内部过电压大得多。避雷器*初的功能就是限制雷电过电压。随着电力工业的发展,电压等级越来越高,超高压、特高压系统陆续出现,操作过电压的幅值也越来越高,而且其持续时间比雷电过电压长,给电气设备安全运行带来严重威胁,因此,必须要用避雷器来限制内部过电压。现代的避雷器在运行中担负着限制雷电过电压和内部过电压的双重任务,所以有些国家将之改称为限压器或波限制器。我国按习惯仍称之为避雷器。

避雷器是一种释放过电压能量、限制设备绝缘上承受的过电压幅值的保护设备,通常接于导线和地之间,与被保护设备并联。

避雷器的工作原理与避雷针和避雷线不同。正常情况下,避雷器处于截止状态,当作用在避雷器上的电压超过其保护值时,避雷器导通,电阻下降,将电流泄入大地,从而使过电压的幅值限制在设备绝缘允许值之内,避免了高幅值的过电压对设备绝缘的损害,保护了与之并联的电气设备。避雷器一旦在冲击电压作用下放电,就造成对地短路,瞬间的过电压消失后,工频电压继续作用在避雷器上,避雷器中将流过工频短路电流,称为工频续流。避雷器要及时自行切断此工频续流,重新恢复其绝缘状态,使电力系统不至于跳闸停电,能够继续正常工作。可见,避雷器的工作过程包括限压、熄弧和恢复三个过程。

电气设备的冲击绝缘强度用其伏秒特性曲线表示。为了使避雷器能达到预期的保护效果,避雷器与被保护设备的绝缘强度要合理配合,要求避雷器的伏秒特性曲线比较平坦,其不但要低于被保护设备的伏秒特性曲线,同时要高于被保护设备上可能出现的*高工频电压以免避雷器误动作。

避雷器有多种分类方法,按其所在电网的电压种类可分为交流避雷器与直流避雷器,直流避雷器由于在换流站中保护的对象不同,又分为直流侧保护用避雷器、交流侧保护用避雷器、保护平波电抗器用避雷器、保护桥阀用避雷器等;按其用途可分为电站型避雷器、配电型避雷器和特殊用途避雷器(例如补偿电容器组用避雷器等);按其工作条件可分为正常使用条件型避雷器、高原型避雷器、耐污秽型避雷器、热带型避雷器等;按其外壳材料可分为瓷壳避雷器、有机壳避雷器和铁壳避雷器等;按其工作原理可分为保护间隙、管型避雷器(又称排气式避雷器)、阀型避雷器(包括普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器)和金属氧化物避雷器(即氧化锌避雷器)。保护间隙和管型避雷器主要用来限制雷电过电压,一般用于配电系统以及变电站的进线段保护。阀型避雷器和氧化锌避雷器可用于发电厂、变电站的过电压保护,其中普通阀型避雷器主要用来限制雷电过电压,磁吹阀型避雷器和氧化锌避雷器既可用来限制雷电过电压,又可用来限制内部过电压。

阀型金属氧化物避雷器的工作原理

过去常用的阀型避雷器为普通阀型避雷器,现在已不生产。目前只生产金属氧化物阀型避雷器。

金属氧化物避雷器

目前,金属氧化物避雷器是我国唯一允许生产和销售的在电力系统中使用的阀型避雷器。

金属氧化物避雷器俗称氧化锌避雷器。其主要工作元件为金属氧化物非线性电阻片,它具有非线性伏安特性,在过电压时呈低电阻,从而限制避雷器上的残压,对被保护设备起保护作用。而在正常工频电压下呈高电阻,流过不超过1mA的对地泄露电流,实际上使带电母线对地处于绝缘状态,无需串联间隙来隔离工作电压。由于氧化锌避雷器电阻片的阻值随外部电压的过电压而出现急剧变小,因此也称其为压敏电阻。氧化锌阀片具有很理想的伏安特性,其线性系数α为0.015-0.05,比碳化硅阀片的非线性系数小得多。

1金属氧化物避雷器的工作原理

正常运行时,氧化锌避雷器工作在正常工频电压下,避雷器的氧化锌电阻片具有极高阻值,呈绝缘状态;当出现雷电过电压或内部过电压时,电压超过启动值后,阀片呈现低阻状态,泄放电流,避雷器两端维持较低的残压,以保护电气设备不受过电压损坏。待过电压结束后,避雷器立即恢复极高电阻,继续保持绝缘状态,对地只电流不超过1mA的泄露电流,保证电力系统的正常运行。因此氧化锌避雷器可以不需要设置火花间隙,也不需要进行灭弧。氧化锌避雷器动作迅速、通流量大、残压低、无续流,对大气过电压和某些内部过电压都能起到保护作用。

2金属氧化物避雷器的型号含义

金属氧化物避雷器的型号表示如图所示。有的金属氧化物避雷器其型号的第一个字母增加一个“H”,代表其外绝缘为合成橡胶。图为金属氧化物避雷器的外形和阀片电阻。

3金属氧化物避雷器的额定电压

无间隙金属氧化物避雷器的额定电压按公式计算:

Ur≧KUt

式中K—切除单相接地故障时间系数。10S及以内切除,K=1.0;10S及以上切除,K=1.25-1.3(K=1.25主要用于保护并联电容器及其他绝缘较弱设备的避雷器)

Ut—暂时过电压,KV

Ur—无间隙金属氧化物避雷器额定电压,KV

10kV中性点非直接接地系统,单相接地故障继电保护发故障信号,不跳闸,允许运行2h,试选择无间隙金属氧化物避雷器的额定电压。

解:K=1.3, UT=1.1Um,Um=12KV

避雷器额定电压:

Ur≧KUT=1.3*1.1*12=17.16KV

答:避雷器的额定电压公式计算得17.16KV。

根据电力行业标准DL/T 804-2002《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》,建议10KV避雷器的额定电压选用17KV。

输电线路地线悬垂金具的安装

1、绝缘型地线悬垂金具安装

工艺标准

(1)应使用双联绝缘子串。

(2)绝缘子串表面完好干净不得有损伤、划痕。

(3)绝缘子串上的各种螺栓、穿钉及弹簧销子,除有固定的穿向外,其余穿向应统一。

(4)各种类型的铝质绞线,安装线夹时应在铝股外缠绕铝包带或预绞丝护线条。

(5)悬垂线夹安装后,绝缘子串应垂直地平面。连续上、下山坡处杆塔上的悬垂线夹的安装位置应符合规定。

(6)绝缘子放电间隙的安装距离允许偏差≤±2mm。放电间隙安装方向,宜远离塔身。

施工要点

(1)核查所画印记在放线滑车中心,并保证绝缘子串垂直地平面。

(2)绝缘子表面应擦洗干净,表面无损伤划痕。并注意调整好放电间隙。

(3)如需缠绕铝包带、预绞丝护线条,缠绕的铝包带、预绞丝护线条的中心与印记重合,以保证线夹位置准确。铝包带顺外层线股绞制方向缠绕,缠绕紧密,露出线夹≤l0mm,端头应压在线夹内。预绞丝护线条两端整齐。

(4)线夹螺栓安装后两边露扣应一致,并达到扭矩要求。

(5)各种螺栓、销钉穿向符合要求,开口销双开以60°~90°为宜。

(6)安装附件所用工器具应采取防损伤地线的措施。

(7)附件安装及地线弧垂调整后,如绝缘子串倾斜超差应及时进行调整。

绝缘型地线悬垂金具安装

2、接地型地线悬垂金具安装

工艺标准

(1)地线悬垂串上的各种螺栓、穿钉及弹簧销子,除有固定的穿向外,其余穿向应统一。

(2)各种类型的铝质绞线,安装线夹时应在铝股外缠绕铝包带或预绞丝护线条。

(3)悬垂线夹安装后,悬垂串应垂直地平面。

(4)接地引线全线安装位置要统一,接地引线应顺畅、美观。

施工要点

(1)核查所画印记在放线滑车中心,并保证金具串垂直地平面。

(2)如需缠绕铝包带、预绞丝护线条时,铝包带、预绞丝护线条中心与印记重合,以保证线夹位置准确。铝包带顺外层线股绞制方向缠绕,缠绕紧密,露出线夹≤lOmm,端头应压在线夹内。如用护线条,两端应整齐。

(3)线夹螺栓安装后两边露扣应一致,并达到扭矩要求。

(4)各种螺栓、销钉穿向符合要求,开口销双开以60°~90°为宜。

(5)安装附件所用工器具应采取防损伤地线的措施。

(6)附件安装及地线弧垂调整后,如金具串倾斜超差应及时进行调整。

(7)接地线应自然、顺畅、美观,并沟线夹方向不得偏扭,或垂直或水平,螺栓紧固应达到扭矩要求。

电缆按用途分这几类

1、电力系统

电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。

2、信息传输系统

用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。

3、机械设备、仪器仪表系统

此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用,但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。

产品分类

1、裸电线及裸导体制品

本类产品的主要特征是:纯的导体金属,无绝缘及护套层,如钢芯铝绞线、铜铝汇流排、电力机车线等;加工工艺主要是压力加工,如熔炼、压延、拉制、绞合/紧压绞合等;产品主要用在城郊、农村、用户主线、开关柜等。

2、电力电缆

本类产品主要特征是:在导体外挤(绕)包绝缘层,如架空绝缘电缆,或几芯绞合(对应电力系统的相线、零线和地线),如二芯以上架空绝缘电缆,或再增加护套层,如塑料/橡套电线电缆。主要的工艺技术有拉制、绞合、绝缘挤出(绕包)、成缆、铠装、护层挤出等,各种产品的不同工序组合有一定区别。

产品主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输,通过的电流大(几十安至几千安)、电压高(220V至500kV及以上)。

3、电气装备用电线电缆

该类产品主要特征是:品种规格繁多,应用范围广泛,使用电压在1kV及以下较多,面对特殊场合不断衍生新的产品,如耐火线缆、阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆、医用/农用/矿用线缆、薄壁电线等。

4、通讯电缆及光纤(简略介绍)

随着近二十多年来,通讯行业的飞速发展,产品也有惊人的发展速度。从过去的简单的电话电报线缆发展到几千对的话缆、同轴缆、光缆、数据电缆,甚至组合通讯缆等。

该类产品结构尺寸通常较小而均匀,制造精度要求高。

5、电磁线(绕组线)

主要用于各种电机、仪器仪表等。

电线电缆的衍生/新产品

电线电缆的衍生/新产品主要是因应用场合、应用要求不同及装备的方便性和降低装备成本等的要求,而采用新材料、特殊材料、或改变产品结构、或提高工艺要求、或将不同品种的产品进行组合而产生。

采用不同材料如阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温线缆等;

改变产品结构如:耐火电缆等;

提高工艺要求如:医用线缆等;

方便安装和降低装备成本如:预制分支电缆等。

电缆终端结构与绝缘介质

1、高压电缆终端结构与绝缘介质

1.1 整体结构

高压电缆终端可分为瓷套式、复合套式、整体预制式、GIS终端等,其核心结构类似,在此以瓷套式电缆终端结构为例进行说明。

图1 瓷套式电缆终端典型结构

1—出线金具,2—接线柱,3—屏蔽罩,4—绝缘填充剂,5—瓷套,6—应力锥罩,7—应力锥,8—锥托,9—支撑绝缘子,10—尾管

1.2 应力锥

应力锥是电缆终端的核心部分。电缆本体在终端内剥去金属护套与绝缘屏蔽层后,该处不仅有垂直于电缆长度方向的电场分量,还有沿着电缆长度方向的电场分量且呈现不均匀分布,金属护套边缘处的电场强度相对集中,因此,需要使用应力锥来均匀电场。

图2 应力锥对终端内电场分布的改善[基于电—热场仿真和红外检测的瓷套式电缆终端局部异常发热研究]

应力锥主要由高净度半导电材料构成,还会配以一定比例的绝缘材料,以加强粘接性能。

电缆终端主要采用两种形式的橡胶应力锥:一种是将橡胶应力锥直接套在电缆的绝缘部分,借助应力锥材料本身的橡胶弹性来保持应力锥和绝缘界面的机械应力和电气强度,长期高温高压的运行环境可能使界面老化而松弛,从而降低终端的电气性能;另外一种则是在应力锥的端部加装弹簧压紧装置,可以避免前一种的缺陷,但结构复杂、制造和安装要求更高,实际中以上两种结构都有使用。

应力锥外部为应力锥罩,起绝缘作用,颜色为白色或米色,可以提高耐压水平,由三元乙丙橡胶或硅橡胶等绝缘材料组成。

1.3 绝缘填充剂

填充绝缘剂一般采用硅油或聚异丁烯。填充绝缘剂应与相接触的绝缘材料及结构材料相容,对乙丙橡胶应力锥推荐采用经真空除气的低黏度硅油作为绝缘填充剂,对硅橡胶应力锥推荐采用采用聚异丁烯,亦可采用高粘度硅油作为绝缘填充剂。

聚异丁烯合成绝缘油,该油为无色或微黄色透明液体,其理化介电性能好,在低温下介损不增大,且介电常数几乎不随温度改变。硅油化学性质稳定,有较高的耐热性、耐水性和优良的电绝缘性,能一定程度抑制局部放电的发生发展。

聚异丁烯、硅油的技术要求如下:

表1 硅油性能要求[GBT 32346.3-2015 额定电压220 kV (Um= 252 kV)交联聚乙烯绝缘大长度交流海底电缆及附件第3部分海底电缆附件]

表2 聚异丁烯性能要求[GBT 11017.3-2014 额定电压110kV(Um=126kV)交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件 第3部分:电缆附件]

复合绝缘子憎水性丧失如何防范

复合绝缘子憎水性丧失防范措施:

一、 进一步加大复合绝缘子的抽检力度,尤其是对挂网运行5年以上的、多次出现因憎水性下降引起线路跳闸的同类复合绝缘子进行抽检。首先组织带电作业人员对发生过复合绝缘子事故地点半径5Km内的杆塔进行采样,按绝缘子安装相位轮回抽检,采取登杆作业进行现场观察,带电进行憎水性监测,对部分特别污脏又临近水源的复合绝缘子采取带电作业方式进行更换,进行憎水性监测。通过大量的抽测数据找出复合绝缘子在不同污秽等级下的*佳使用寿命。

二、建立建全复合绝缘子档案,对不同批次、不同生产厂家的复合绝缘子制定测试计划进行跟踪监测,并将检测结果记入档案。

三、研究改善绝缘子的伞裙结构的方案,设计增大泄漏爬距的特种类型的复合绝缘子。对新安装的直线复合绝缘子建议选用在横担侧、中部、导线端加大伞裙半径的复合绝缘子,以减少复合绝缘子硅橡胶表面大量集污结垢造成憎水性暂时性丧失或永久性丧失而引发事故。

四、建议对99年及以前特别是97年前生产的复合绝缘子(重点是楔型端部的复合绝缘子)逐步进行更新。

五、建议省电力公司由生产技术部牵头、省电力试验研究院组织、供电公司参加的科研项目,主要针对输电线路已安装的复合绝缘子,按照不同生产年限、不同生产商制造的复合绝缘子分别进行抽查,主要针对复合绝缘子成份中的聚硅氧烷生胶含量百分比、添加剂含量百分比、聚硅氧烷单位分子量展开复合绝缘子制造成份分析,科学评估河南电网挂网运行的复合绝缘子实际质量。

六、主动到生产商厂家抽检制造复合绝缘子聚硅氧烷高分子单位数量和聚硅氧烷生胶含量,科学分析评估,根据运行工况,制定复合绝缘子更新计划,督促复合绝缘子生产厂进一步提高生产质量。

避雷器

避雷器常见故障的分析及保护特性

一、避雷器常见故障的分析

1、 避雷器自身过电压防护问题

避雷器是过电压保护电器,其自身仍存在过电压防护问题。对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压,避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限(有补充能源)的过电压,如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称),其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍,与工频电源频率总有合拍的时候,如因某些原因而激发暂态过电压,工频电源能自动补充过电压能量,即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减,暂态过电压如果进入避雷器保护动作区,势必长时反复动作直至热崩溃,避雷器损坏爆炸,因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器,称之为暂态过电压承受能力强,反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强,但由于运行中动作特性稳定性差,常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降,仍可能遭受暂态过电压危害。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低,仅2.21~2.56Uxg(*大相电压),而有些暂态过电压*大值达2.5~3.5Uxg,故有暂态过电压承受能差的缺点。对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内,使避雷器免受其危害。串联间隙氧化锌避雷器有此独具优点。

2、 避雷器自身对电力系统不安全影响

保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后,保护回路再也没有限流元件,保护动作都要造成接地故障或相间短路故障,保护作用增多电力系统故障率,影响电力系统的正常、安全运行。应用氧化锌避雷器,从根本上避免保护作用产生接地故障或相间短路故障,且不用自动重合闸装置就能减少线路雷害停电事故。

3、避雷器其连续雷电冲击保护能力

有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击,连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs,间隔时间极短。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流,切断续流时耗*大达10000μs,一次保护循环时间要远大于10000μs才能恢复到可进行再次动作能力,故碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流,雷电流泄放(小于100μs)完毕,立即恢复到可进行再次动作能力,故氧化锌避雷器具有连续雷电冲击保护能力,这对于多雷区或雷电活动特殊强烈地区的防雷保护尤为重要。

4、工频能源的浪费

只关注防雷器件泄放雷电流的限(降)压保护作用,轻视或忽视有些器件同时泄放工频电流浪费能源作用。保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流(几kA至几十kA)对地放电,碳化硅避雷器保护动作有工频续流(避雷器FS型为50A,FZ型为80A,FCD型为250A)对地放电,而造成能源浪费,使用氧化锌避雷器可彻底避免保护作用带来的工频能源浪费。

二、避雷器保护特性

1、 避雷器的保护特性参数

各种型号的避雷器在同用途同电压级时,其雷电残压参数相同或接近,这是因为各生产厂都是按国标规定决定残压值的。有人认为既然雷电残压值一样,它们的保护作用和效果也应是一样的,随意选用哪种型号都可以。这是一种偏见,因为除雷电残压外,还有其它保护参数,如工频放电电压值,冲击放电电压值,是考察避雷器暂态过电压承受能力,保证其长期正常运行的参数;又如是否有雷电陡波残压值,是标示避雷器防雷保护功能完全的重要参数。综合来看,只有串联间隙氧化锌避雷器齐备上述保护特性参数,也就是说它有齐全的防护功能。

2、 避雷器动作特性运行稳定性

碳化硅避雷器保护动作要泄放雷电流和工频续流,动作负载重,经计算每次动作泄放雷电流为0.04~0.07 C电荷量,工频续流为0.5~2.5 C电荷量,后者与前者相比一般为11~17倍,且其间隙数量多隙距,常因动作负载重使部分间隙烧毛烧损,另外瓷套外壳脏污潮湿也会影响内间隙电容分布,这些都可能使部分间隙失效而降低冲击放电电压值,即动作特性稳定性差,可能增加保护动作频度,或遭受暂态过电压危害,而加速损坏。串联间隙氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流而无续流,动作负载轻,间隙不需具有灭弧及切断续流能力,故间隙数量特少,3~ 10kV避雷器仅一个间隙,35kV避雷器为3个间隙串联,间隙的工频放电电压值与碳化硅避雷器相同,符合GB7327规定,故间隙隙距大,动作特性可保持长期运行稳定。 电工之家

3、串联间隙氧化锌避雷器

碳化硅避雷器因其间隙结构(隙距小,数量多)带来一些缺点:如没有雷电陡波保护功能;没有连续雷电冲击保护能力;动作特性稳定差可能遭受暂态过电压危害;动作负载重寿命短等。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压较低,有暂态过电压承受能力差,损坏爆炸率高和寿命短等缺点。串联间隙氧化锌避雷器既有间隙又用ZnO阀片,其间隙结构不同于碳化硅避雷器,因其间隙数量少,当过电压达到冲击放电电压时间隙无时延击穿,同时因隙距大动作特性稳定,故它可避免碳化硅避雷器间隙带来的一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器的间隙已将全部暂态过电压限定在保护死区内免受其危害,故它可避免无间隙氧化锌避雷器因拐点电压偏低带来一切缺点。串联间隙氧化锌避雷器仍有前两种避雷器保护性能优点,而避免它们的缺点。

4、避雷器运行工况监测

避雷器失效的主要特征是泄漏电流增大,运行中不易发现,有可能长时带病运行,以致扩大事故,故有必要监察其运行工况。碳化硅避雷缺乏监察手段,靠每年定期普遍测试筛选淘汰这样作事倍功半,还不能随时剔除失效品。氧化锌避雷器可附带脱离器,当其失效损坏时,脱离器自动动作(30mA时不大于 8min)退出运行,以免造成更大损失和事故,提高运行安全可靠性。

防风偏复合绝缘子结构及性能

复合绝缘子由硅橡胶伞裙、环氧树脂玻璃纤维引拔棒(简称芯棒)、硅橡胶护套、金属端部附件、均压环等五部分组成,它具有以下性能:

一、硅橡胶伞裙

硅橡胶伞裙是以硅橡胶为基体的高分子聚合物制成的伞裙;经高温硫化而成,直接粘附于芯棒上的硅橡胶护套,起着保护芯棒、遮挡雨雪、增大爬电距离、提高外绝缘性能的作用。具有良好的憎水性和优良的电绝缘、耐腐蚀、耐老化,因而具有很高的污闪电压。绝缘距离1m的复合绝缘子在等值盐密0.6mg/cm2和灰密1.0 mg/cm2下(相当于1V级以上污秽)*低污闪电压仍能达到140kV,为同等条件下瓷绝缘子串的3~4倍,即使表面积满污秽,由于分子间的迁移作用,即使表面积满污秽,依靠小分子量的硅氧烷分子从硅橡胶主体向受污层扩散,使受污层表面仍具有良好的憎水性,因而不需清扫,将其使用于污秽区,能有效地防止污闪事故的发生。由于伞裙是通过高温一次整体成型工艺,直接粘附在芯棒上的,材质均匀,内部结构紧密完整,无气泡间隙,属不可击穿型,内绝缘性能大幅度提高,为输电线路的安全运行提供了可靠的保证。伞裙还具有优良的耐电腐蚀性,经受1000h电腐蚀试验后,伞裙表面未出现任何腐蚀痕迹。耐漏电痕迹试验达6-7级,居先进水平,5000h人工加速老化试验后,其机械、电气性能均无明显变化,证明伞裙具有良好的抗氧、抗臭氧及耐老化性能。由于高温硫化成型的硅橡胶伞裙材料的分子主链si-o键构成的三维网状结构,其化学性能十分稳定,并在其有机侧基无饱和键;使它具有十分优异的耐大气紫外线、臭氧和耐电、热的老化及耐化学腐蚀等性能。

二、芯棒

芯棒采用环氧树脂浸玻璃纤维制成,是整个复合绝缘子的骨架,起着支撑伞裙、端 部金具、内绝缘、承受弯曲和拉伸机械负荷等多重作用。是由5~10µm的无碱玻璃丝,沿受载方向排列,经热固性树脂固接在一起经挤拉成型。在一支Φ18的芯棒中,含这种玻璃纤维丝就有100多万根,所以具有很高的抗张强度(大于600Mpa);约为普通钢的1.5~2倍,是优质钢材的3~4倍,为高强度瓷的3~5倍,采用Φ50mm的芯棒就可制成机械负荷达100吨的复合绝缘子,为输电线路向超高压、大吨位发展创造了条件。此外芯棒还具有良好的减振性、抗蠕变性及抗弯曲疲劳断裂、抗冲击性能等;具有柔韧弹性和优良的电绝缘性能,是复合绝缘子质轻高强、杆径细、内绝缘水准高的基础。

三、金属端部附件

金属端部附件与芯棒的联接采用压接式的结构,它利用大吨位的压接机使金属端头 与芯棒产生弹性形变,防止芯棒位移,加工简单,自动化程序高,强度分散性较小,稳定可靠,可以有效地保证产品质量,在国外已得到普遍应用。结构新颖、联结牢固、安全可靠,它起着两端电极挂线悬吊,传递拉张负荷等作用。

四、性能

防风偏复合绝缘子体积小,重量轻(为瓷绝缘子串的1/7-1/10)具有弹性好,不需测零值,不需定期清扫,因而不仅给运输、安装带来极大方便,而且大大减轻维护量及节约大量维护费用,减轻工人劳动强度,也为事故检修及实施紧凑线路提供子良好条件。整体一次成型的复合绝缘子结构紧凑、整体性强、界面少、杆径细、爬电距离大,内、外绝缘水准高,具有良好的柔韧弹性、机械强度高。

避雷器:https:///ba/