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避雷器分为很多种,有金属氧化物避雷器,线路型金属氧化物避雷器,无间隙线路型金属氧化物避雷器,全绝缘复合外套金属氧化物避雷器,可卸式避雷器。避雷器的主要类型有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。每种类型避雷器的主要工作原理是不同的,但是它们的工作实质是相同的,都是为了保护通信线缆和通信设备不受损害。
避雷器连接在线缆和大地之间,通常与被保护设备并联。避雷器可以有效地保护通信设备,一旦出现不正常电压,避雷器将发生动作,起到保护作用。当通信线缆或设备在正常工作电压下运行时,避雷器不会产生作用,对地面来说视为断路。一旦出现高电压,且危及被保护设备绝缘时,避雷器立即动作,将高电压冲击电流导向大地,从而限制电压幅值,保护通信线缆和设备绝缘。当过电压消失后,避雷器迅速恢复原状,使通信线路正常工作。
避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压,一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护,在500KV及以下系统主要用于限制大气过电压,在压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。
氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品,具有良好保护性能。因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良,使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过,便于设计成无间隙结构,使其具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征。当过电压侵入时,流过阀片的电流迅速增大,同时限制了过电压的幅值,释放了过电压的能量,此后氧化锌阀片又恢复高阻状态,使电力系统正常工作。
金属氧化物避雷器(MOA)在正常工作时与配变并联,上端接线路,下端接地。当线路出现过电压时,此时的配变将承受过电压通过避雷器、引线和接地装置时产生的三部分压降,称作残压。在这三部分过电压中,避雷器上的残压与其自身性能有关,其残压值是一定的。接地装置上的残压可以通过使接地引下线接至配变外壳,然后再和接地装置相连的方式加以消除。对与如何减小引线上的残压就成为保护配变的关键所在。引线的阻抗与通过的电流频率有关,频率越高,导线的电感越强,阻抗越大。从U=IR可知,要减小引线上的残压,就得缩小引线阻抗,而减小引线阻抗的可行方法是缩短MOA距配变的距离,以减小引线阻抗,降低引线压降,所以避雷器应安装在距离配电变压器近点更合适。
如果配变低压侧没有安装MOA, 当高压侧避雷器向大地泄放雷电流时,在接地装置上就产生压降,该压降通过配变外壳同时作用在低压侧绕组的中性点处。因此低压侧绕组中流过的雷电流将使高压侧绕组按变比感应出很高的电势(可达1000 kV),该电势将与高压侧绕组的雷电压叠加,造成高压侧绕组中性点电位升高,击穿中性点附近的绝缘。如果低压侧安装了MOA,当高压侧MOA放电使接地装置的电位升高到一定值时,低压侧MOA开始放电,使低压侧绕组出线端与其中性点及外壳的电位差减小,这样就能消除或减小“反变换”电势的影响。
MOA的接地线应直接与配电变压器外壳连接,然后外壳再与大地连接。那种将避雷器的接地线直接与大地连接,然后再从接地桩子上另引一根接地线至变压器外壳的作法是错误的。另外,避雷器的接地线要尽可能缩短,以降低残压。定期对MOA进行绝缘电阻测量和泄露电流测试,一旦发现MOA绝缘电阻明显降低或被击穿,应立即更换以配变安全健康运行。
在日常运行中,应检查避雷器的瓷套表面的污染状况,因为当瓷套表面受到严重污染时,将使电压分布很不均匀。在有并联分路电阻的避雷器中,当其中一个元件的电压分布增大时,通过其并联电阻中的电流将显著增大,则可能烧坏并联电阻而引起故障。此外,也可能影响阀型避雷器的灭弧性能。因此,当避雷器瓷套表面严重污秽时,及时清扫。