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避雷器的选择与安装技巧

日期:2018-01-28

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  在电力配电线路中,常用的避雷器有:阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器等,低压配电系统提倡选用低压氧化锌避雷器。氧化锌阀片在正常运行电压下,阀片的电阻很高,仅可通过微安级的泄漏电流。但在强大的雷电流通过时,却呈现很低的电阻,使其迅速泄入大地,实现限压分流的目的。阀片上的残压几乎不随通过电流的大小而变化,时常维持在小于被保护电器的冲击试验电压,使设备的绝缘得到保护,雷电流过后又恢复到原绝缘状态。
  氧化锌避雷器具有优异的非线性伏安特性,残压随冲击电流波头时间的变化特性平稳,陡波响应特性好,没有间隙击穿特性和灭弧问题。其电阻片单位体积吸收能量大,还可以并联使用,所以在保护超高压长距离输电系统和大容量电容器组特别有利。对于低压配电网的保护也很适合,是低压配电网的主要保护措施。
  在避雷器使用前,都应该对其有关技术参数进行测量,以确保避雷器安装质量。
  1 绝缘电阻的测量
  对35kV及以下氧化锌避雷器用2500V兆欧表摇测,每节的绝缘电阻应不低于1000MΩ。
  进口氧化锌避雷器每节的绝缘电阻一般按厂家的标准。如日本明电舍规定:对ZSE-C2Z型294kV氧化锌避雷器应使用1000V兆欧表,绝缘电阻不低于2000MΩ。
  2 测量直流和泄漏电流
  测量直流电压U1mA及75%U1mA电压下的泄漏电流,目的是为了检查其非线性特性及绝缘性能。
  U1mA为试品通过1mA直流时,被试避雷器两端的电压值。《规程》规定:1mA电压值U1mA与初始值比较,变化应不大于±5%。0.75U1mA电压下的泄漏电流应不大于50μA。也就是说,在电压降低25%时,合格的氧化锌避雷器的泄漏电流大幅度降低,从1000μA降至50μA以下。
  若U1mA电压下降或0.75U1mA下泄漏电流明显增大,就可能是避雷器阀片受潮老化或瓷质有裂纹。测量时,为防止表面泄漏电流的影响,应将瓷套表面擦净或加屏蔽措施,并注意气候的影响。一般氧化锌阀片U1mA的温度系数约为(0.05~0.17)%/℃,即温度每增高10℃,U1mA约降低1%,必要时可进行换算。
  3 运行电压下交流泄漏电流测量
  用LCD-4型检测仪可以测得运行电压下避雷器的泄漏电流(全电流)及其有功分量(阻性电流)和无功分量(容性电流)、功率损耗Px等。
  试验研究表明:当氧化锌避雷器阀片受潮或老化时,阻性电流幅值增加很快,因此监测阻性电流可以有效地监测避雷器绝缘状况。
  《规程》规定:当泄漏电流有功分量增加到2倍初始值时,应停电进行检查。国内有些单位自己制定了某些判断标准,如有的单位规定,当330kV氧化锌避雷器的阻性电流峰值超过0.3mA、110~220kV,氧化锌避雷器的阻性电流峰值超过0.2mA或测量值较初始值明显增加时,应进行停电试验,以判断绝缘优劣。
  低压架空线路分布很广,尤其在多雷区单独架设的低压线路,很容易受到雷击。同时,低压架空线直接引入用户时,低压设备绝缘水平很低,人们接触的机会又多,因此必须考虑雷电沿着低压线侵入屋内的防雷保护措施。其具体措施如下:
  (1)3~10kV Y/Y或Y/Y接线的配电变压器,宜在低压侧装一组阀型避雷器或保护间隙。变压器低压侧为中性点不接地的情况,应在中性点处装设击穿保险器;
  (2)对于重要用户,宜在低压线路引入室内前50m处,安装一组低压避雷器,入室后再装一组低压避雷器;
  (3)对于一般用户,可在低压进线第一支持物处,装一组低压避雷器或击穿保险器,亦可将接户线的绝缘子铁脚接地,其工频接地电阻不应超过30Ω;
  (4)对于易受雷击的地段,直接与架空线路相连接的电动机或电度表,宜加装低压避雷器或间隙保护,间隙距离可采用1.5~2mm,也可以采用通讯设备上用的500V放电间隙保护。
  电源避雷器原则上与负载并联,目的是把雷电电压峰值限制在电器可以承受的范围内。在比较筛选合格的避雷器后,在安装时还应考虑线路敷设和接地处理问题。根据保护对象,对雷电压敏感情况,适度考虑屏蔽处理。屏蔽是指利用各种屏蔽体来阻挡、衰减施加在电子设备上的电磁干扰和过电压能量。屏蔽可以大到整栋楼层,小到设备机房、电缆线等。测量结果表明:电缆屏蔽一端接地,可将高频干扰电压降低一个数量级,屏蔽两端接地,可降低两个数量级。因此,屏蔽处理是线路敷设和避雷器安装必不可少的一项内容。
  避雷器安装后,必须提供良好的接地装置,使雷电流迅速流向大地。对于通信系统的直接接地,计算机网络系统的逻辑接地,与电源的工作接地、安全接地应该作等电位处理。

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