氧化鋅避雷器的基本特性
1.作用原理
氧化鋅避雷器(以下稱為ZnO避雷器)主要是由氧化鋅電阻片組裝而成的。它的非線性系數(shù)很小,故具有較好的非線性伏安特性。氧化鋅避雷器在正常的工作電壓下,具有極大的電阻,而呈現(xiàn)出絕緣狀態(tài)。在雷電過(guò)電壓的作用下,則呈現(xiàn)低電阻狀態(tài),泄放雷電流,使與避雷器并聯(lián)的電氣設(shè)備的殘壓被限制在設(shè)備的安全值以下,待有害的過(guò)電壓消失后,避雷器便迅速的恢復(fù)高電阻,而呈現(xiàn)出絕緣狀態(tài),從而有效地保護(hù)了設(shè)備的絕緣免受過(guò)電壓的損害。其伏安特性可用公式u =Ci'表示,其中非線性指數(shù)a與電流密度有關(guān)。
2.氧化鋅避雷器基本特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)間隙、體積小、重量輕。
一般只有0.01一0.04,即使在大沖擊電流(例如lOkA)下,a也不會(huì)超過(guò)0.1,已接近于理想值a=0,因此ZnO避雷器可以省去串聯(lián)的火花間隙,成為無(wú)間隙避雷器,由于無(wú)間隙,在陡波頭沖擊放電電壓作用下,殘壓值升高也較小,可使電力設(shè)備的絕緣水平降低,這對(duì)于超高壓系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)意義重大。
(2)動(dòng)作響應(yīng)快,保護(hù)性能好。
傳統(tǒng)的sic避雷器要等到電壓升高到間隙的沖擊放電電壓后才可將電流泄放,而ZnO避雷器由于沒(méi)有火花間隙,放電沒(méi)有時(shí)延,一旦作用電壓開始升高,閥片立即開始吸收過(guò)電壓的能量,抑制過(guò)電壓的發(fā)展。
(3)通流容量大。
氧化鋅避雷器的通流能力*不受串聯(lián)間隙被灼傷的制約,僅與閥片本身的通流能力有關(guān),而ZnO閥片單位面積的通流能力要比sic閥片大4一5倍,通流容量大的優(yōu)點(diǎn)使得ZnO避雷器*可以用來(lái)限制操作過(guò)電壓,也可以耐受一定持續(xù)時(shí)間的工頻過(guò)電壓。
(4)無(wú)續(xù)流,能耐受多重雷電過(guò)電壓或操作過(guò)電壓。
當(dāng)作用在閥片上電壓超過(guò)某一值時(shí),將發(fā)生'導(dǎo)通',其后,ZnO閥片上的殘壓受其良好的非線性特性所控制,當(dāng)系統(tǒng)電壓降至起始動(dòng)作電壓以下時(shí),ZnO的'導(dǎo)通'狀態(tài)終止,相當(dāng)于*緣體,不存在工頻續(xù)流。在雷擊或操作過(guò)電壓作用下,ZnO避雷器因無(wú)續(xù)流,只需吸收沖擊過(guò)電壓能量,而不需吸收續(xù)流能量,因此ZnO避雷器具有耐受多重雷擊和重復(fù)發(fā)生的操作過(guò)電壓的能力。