Zinkoxidavledare

Zinkoxidavledareär enåskledaremed god skyddsprestanda.

DeZinkoxidavledareär världens mest avancerade överspänningsskydd. Detta beror på införandet av azinkoxidavledaresom kärnmotståndet disko. Detta möjliggör en förbättring av motståndsskivans volt-ampere-egenskaper och en ökning av genomströmskapaciteten i överspänningssituationer, vilket är en drastisk förbättring jämfört med konventionell kiselkarbid.arrestörerVid normal driftspänning är strömmen genom avledaren endast en mikroamperegrad. Näravledareupplever en medelspänningssituation, kommer de utmärkta ickelinjära egenskaperna att öka strömmen genom avledaren flera tusen gånger.avledareär i ledande tillstånd och kommer att avge överspänningsenergin till jord och därigenom skydda kraftöverföringsutrustning mot effekterna av överspänning.

Zinkoxidavledareär en ny typ av avledare som utvecklades på 1970-talet och huvudsakligen består av zinkoxidvaristorer. Varje varistor har sin egen specifika kopplingsspänning (kallad varistorspänning) från tillverkningstillfället. Under normal arbetsspänning (det vill säga lägre än varistorspänningen) är varistorvärdet mycket stort, vilket motsvarar isoleringstillståndet. Men under stötspänning (högre än varistorspänningen) bryts varistorn ner vid ett lågt värde, vilket motsvarar kortslutningstillståndet. Men efter att varistorn träffats kan den återställa isoleringstillståndet. När spänningen över varistorn sänks återgår den till högresistanstillståndet. Därför, om zinkoxidavledaren installeras på kraftledningen, när blixten slår ner, orsakar blixtvågens höga spänning att varistorn bryts ner, och blixtströmmen flyter genom varistorn ner i jorden. Spänningen på kraftledningen kan kontrolleras inom ett säkert område för att skydda säkerheten för elektrisk utrustning.

Sju egenskaper hos zinkoxidavledare:

Flödeskapacitet

Detta återspeglas främst i att åskskyddet har förmågan att absorbera alla typer av blixtöverspänningar, transienta överspänningar vid nätfrekvens och driftöverspänningar.

Skyddande egenskaper

Zinkoxidavledare används för att skydda alla typer av elektrisk utrustning i kraftsystem från överspänningsskador på elektriska produkter och har god skyddsprestanda. På grund av de utmärkta ickelinjära voltammetriegenskaperna hos zinkoxidventilplattan, passerar endast några hundra mikroampere ström under normal driftsspänning, vilket gör det enkelt att designa en gapfri struktur, så att den har egenskaper som god skyddsprestanda, låg vikt och liten storlek. När överspänning invaderar ökar strömmen som flyter genom ventilplattan snabbt, vilket begränsar överspänningens amplitud och frigör överspänningsenergin. Därefter återställer zinkoxidventilplattan tillståndet med hög resistans för att få kraftsystemet att fungera normalt.

Tätningsprestanda

Åskskyddskomponenter med god åldringsprestanda, god lufttäthet med högkvalitativ kompositbeläggning, med hjälp av kontroll av tätningsringens kompression och belagd tätningsmedel och andra åtgärder, keramisk beläggning som tätningsmaterial, för att säkerställa tillförlitlig tätning, så att åskskyddets prestanda är stabil.

Mekaniska egenskaper hos

Följande tre faktorer beaktas huvudsakligen: den seismiska kraft som ska bäras;

Maximalt vindtryck på avledaren;

Avledarens ovansida bär trådens maximalt tillåtna spänning.

Dekontamineringsegenskap

Den gapfria zinkoxidavledaren har hög föroreningsbeständighet.

Den specifika krypsträckan som anges i den nationella standarden är: Klass II medelförorenat område: specifik krypsträcka 20 mm/kV;

Klass III område med hög förorening: specifik krypsträcka 25 mm/kV;

Klass IV extremt hårt förorenat område: specifik krypsträcka 31 mm/kV.

Hög driftsäkerhet

Tillförlitligheten för långsiktig drift beror på produkternas kvalitet och ett rimligt urval av produkter. Produktkvaliteten påverkas huvudsakligen av följande tre aspekter: rationaliteten i åskskyddets övergripande struktur; zinkoxidventilens voltammetriska egenskaper och åldringsbeständighet; och åskskyddets tätningsprestanda.

Tolerans för effektfrekvens

På grund av elsystemets olika orsaker, såsom enfasjordning, långa ledningskapacitanseffekter och lastavstötning, kan det leda till en ökning av nätfrekvensspänningen eller en transient överspänning med hög amplitud. Åskskyddet har en viss tid på sig att motstå en viss ökning av nätfrekvensspänningen.

Fungera

Varje typ av avledare har sina egna fördelar och egenskaper, och de behöver användas i olika miljöer för att uppnå en god isoleringseffekt. Under märkspänningen är avledaren likvärdig med en isolator och kommer inte att ha någon funktion. I händelse av en kris eller hög spänning kommer åskavledaren att fungera och leda strömmen till marken för att effektivt skydda kraftutrustningen.

Klassificering

Enligt spänningsnivå

Zinkoxidavledare klassificeras enligt märkspänningsvärdet och kan delas in i tre kategorier:

Högspänningskategori: Den hänvisar till serien av zinkoxidavledare över 66 kV, som grovt kan delas in i sju klasser: 1000 kV, 750 kV, 500 kV, 330 kV, 220 kV, 110 kV och 66 kV.

Mellanspänningskategori: Den hänvisar till zinkoxidavledare i intervallet 3 kV till 66 kV (exklusive 66 kV-serien), vilka grovt kan delas in i fyra spänningsnivåer: 3 kV, 6 kV, 10 kV och 35 kV.

Lågspänningskategori: Den hänvisar till zinkoxidavledare i serieprodukter under 3 kV (exklusive 3 kV-serieprodukter), som grovt kan delas in i fyra spänningsnivåer: 1 kV, 0,5 kV, 0,38 kV och 0,22 kV.

Enligt den nominella urladdningsströmmen

Beroende på den nominella urladdningsströmmen kan zinkoxidavledare delas in i fem klasser: 20, 10, 5, 2,5, 1,5 kA.

Enligtanvända

Zinkoxidavledare kan delas in i sju typer beroende på deras användning: systemkretstyp, systemkraftverkstyp, systemdistributionstyp, shuntkompensationskondensatorbatteriskyddstyp, elektrifierad järnvägstyp, motor- och motornollpunktstyp, transformatornollpunktstyp.

Enligt strukturen

Zinkoxidavledare kan delas in i två kategorier beroende på deras struktur.

Zinkoxidavledare kan delas in i fyra grader beroende på föroreningsmotståndskraft. Klass ⅰ är den vanliga typen, klass ⅱ används i områden med medelhög förorening (specifik krypsträcka 20 mm/KV), klass ⅲ används i områden med hög förorening (specifik krypsträcka 25 mm/KV), och klass ⅳ används i områden med extremt hög förorening (specifik krypsträcka 31 mm/KV).

Kompositbeläggning: Zinkoxidavledaren med kompositbeläggning är tillverkad av kompositmaterial av silikongummi som beläggning. Valet av högpresterande zinkoxidbeständighetsark, intern användning av speciell struktur, sammansatt med avancerad teknik, har dubbla fördelar med silikongummimaterial och zinkoxidbeständighetsark. Förutom alla fördelar med zinkoxidavledaren i porslin har produktserien god isoleringsprestanda, hög föroreningsbeständighet, god explosionssäker prestanda och liten storlek, låg vikt, inget underhåll, inte lätt att skada, pålitlig tätning, utmärkt åldringsbeständighet och andra fördelar.

Enligt strukturens prestanda

Zinkoxidavledare kan delas in i tre typer beroende på struktur och prestanda: utan spel (W), med seriespel (C), med parallellspel (B).

1. Tidigare, valet av och nackdelarna med åskskydd som endast beaktade driftsöverspänning och blixtöverspänningsnivåer

Den nationella standarden föreskriver att spänningen i systemets strömförsörjningsterminal ska vara något högre än K gånger systemets nominella spänning (eller märkspänning) Un, det vill säga K = Um/Un (Um är systemets högsta spänning). Isoleringen av elektrisk utrustning ska kunna fungera under lång tid under Un. K för system på 220 kV och lägre är 1,15, och för system på 330 kV och högre, K = 1,1. Ovan nämnda principer följs också i det inledande skedet av avledarens konstruktion.

2. Val och behov av åskskydd för att säkerställa drift under enfas jordningsöverspänning och säkerhet i elsystemet

Ur ett säkert driftperspektiv bör valet av avledarens märkspänning även följa följande principer:

(1) Zinkoxidavledarens märkspänning bör vara högre än den transienta spänningen vid nätfrekvensen som kan uppstå vid dess installation. I neutrala jordsystem på 110 kV och högre kan den väljas enligt ovanstående metod.

(2) I ett neutralt indirekt jordningssystem på 110 kV och under spänningen, enligt elverkets regler, får enfasjordning köras i 2 timmar, och ibland till och med vid intermittent ljusbågejordning som överspänningskörning på mer än 2 timmar. Denna typ av systemdriftskarakteristik hos zinkoxidavledare utgör ett allvarligt hot mot säker drift under nominell spänning på 10 s. Och zinkoxidavledarens och SiC-avledarens struktur och design skiljer sig åt (den senare har ett gap i ljusbågen, den förra har inget gap eller bara ett separat gap), vilket i praktiken kan leda till termisk kollaps av zinkoxidavledaren och till och med allvarliga explosionsolyckor. Inför denna situation har många elförsörjningsbyråer och elkraftdesigninstitut lagt fram många typer av nominella spänningsvärden (t.ex. 14,4 kV, 14,7 kV, etc.) enligt de lokala elnätsförhållandena. I flera nationella standarddiskussionsdokument om lastbelastning ökas nominell spänningstolerans på 10 s till 1,2 ~ 1,3 gånger, vilket ökar zinkoxidavledarens anpassningsförmåga till neutralpunkten. det icke-direkta jordningssystemet förbättras.

Eftersom zinkoxidavledarens märkspänning är för låg, kommer avledaren att arbeta under enfasjordningsöverspänning eller till och med många transienta överspänningar. Elministeriets avdelning för säkerhetsövervakning och produktionssamordning föreslog en revidering av avledaren redan i den 17:e säkerhetsbulletinen daterad 30 oktober 1993.

Under övergångsperioden mellan tillkännagivandet och revideringen av den nya standarden föreslås följande konstruktionsregler för val av märkspänning och kontinuerlig driftspänning för zinkoxidavledaren i det neutrala, icke-jordade systemet: märkspänningen är 1,2–1,3 gånger referensspänningen för SiC-avledarens ljusbågsläckningsspänning, och kontinuerlig driftspänning är den högsta nätspänningen i systemets drift.

Eftersom det inte finns någon enhetlig standard för ovanstående grundläggande data kommer det att finnas skillnader mellan tillverkaren av åskskyddet och användaren i design och tillverkning.

3, implementera 2000 års upplaga av den nya standarden, säkert och rimligt val av blixtavledare i verkligheten

I Kinas nya standard från 2000 (GB11032-2000) har principen om att välja märkspänning över 1,2-1,3 gånger erkänts, men valet av kontinuerlig driftsspänning har en ny bestämmelse: utifrån avledarens livslängd på 1,5 Un// U1mA som referensvärde för att välja (designa) avledarens kontinuerliga driftsspänning. Med konstruktions- och tillverkningsnivån för hushållsavledare är det allmänna värdet 80 %, så den kontinuerliga driftsspänningen väljs till 0,8 gånger märkspänningen. Detta stöds av det lilla strömområdet på voltammetrikurvan.

Därför bör man i praktiken beakta överspänningsnivån för 1 timmes enfasjordning när man utför simuleringsberäkningar enligt specifika förhållanden eller väljer avledare baserat på erfarenhet och praktik. Det finns dock många märkspänningsvärden som skiljer sig något från ovanstående värden i användarnas tekniska avtal och till och med i ritningar från kraftdesigninstitut, vilket jag anser vara onödigt (såsom 16,5 kV och 16,7 kV i 10 kV, etc.). Anledningen är att i den faktiska designprocessen av åskskyddet ligger märkspänningsvärdet i volt-ampere-kurvan i det lilla strömområdet, vilket är mindre än U1mAAC-värdet, och strävan efter subtila skillnader kan inte realiseras i den faktiska designen av åskskyddet. Dessutom, utifrån följande diskussion, i enlighet med kraven i den nya nationella standarden för att välja säker användning under tillåten överspänning (detta avser det ojordade systemet).

4. Vetenskapligt val av ojordad zinkoxidavledare enligt den nya standarden från 2000 års utgåva

(1) Märkspänningen ska väljas och dimensioneras i enlighet med det maximala effektiva värdet av den tillåtna nätfrekvensspänningen som appliceras på avledarens terminaler, så att den kan fungera korrekt under den transienta överspänning som bestämts i det specificerade belastningstestet. Den kontinuerliga driftspänningen måste väljas för att möjliggöra konstant RMS mellan avledarens terminaler. Vid denna tidpunkt bör nätfrekvensurladdningsspänningen vara tillräckligt hög för att undvika att isoleringen i den skyddade utrustningen påverkas av driftöverspänning utan skydd och för att förlänga livslängden, och den faktiska laddningshastigheten och restspänningen för zinkoxidavledaren som tillverkas i Kina måste beaktas.

(2) Där nätfrekvensspänningen stiger mer eller utrustningens isolationstestspänning är högre, bör en högre märkspänning för zinkoxidavledaren väljas. Valet av nätfrekvensreferensspänning ska vara lika med eller större än märkspänningen. Dessa två punkter i de nya NATIONELLA standardkraven uppfylls bättre, och följande beräkning kan också konstateras uppfylla kraven för överspänning. Nationella standardkrav, för att säkerställa att enfasjordning fungerar i 2 timmar utan åtgärd. I det allvarligaste fallet, när enfasjordning och lastavstötning sker samtidigt, är den maximala möjliga överspänningen beräknad teoretiskt 1,99 gånger, och den tillåtna kontinuerliga driftsspänningen UC (effektivvärde) för zinkoxidavledaren väljs enligt följande:

Nominell spänning (Ur≈1,25 UC) valdes enligt den nationella standardladdningshastigheten på 0,8, vilket alla uppfyllde kraven. Om bågjordning och resonant överspänning med hög sannolikhet för flykt används, ska nominell spänning uppfylla: tryck igen?=0,8 Välj kontinuerlig driftsspänning, som också uppfyller kraven.

Sammanfattningsvis är den största svårigheten vid val av avledare att bestämma omfattningen av den tillfälliga överspänningen. Det är nödvändigt att säkerställa säker och noggrann drift under hög driftsöverspänning och atmosfärisk överspänning, och att säkerställa att ventilplattan inte arbetar under tillfällig överspänning.

För närvarande måste typvalet och designen av avledaren säkerställa att systemets zinkoxidavledare med högsta överspänning inte fungerar vid 2 timmars enfasjordning, annars kommer zinkoxidavledaren att uppstå termiskt kollaps eller till och med explosionsolycka.

Därför är det lämpligt att välja det ojordade systemet enligt de nya kraven.

Men i en jordad kondensatoranordning med ljusbågsdämpningsspole kommer jordningsöverspänningen att vara mycket lägre. Då kan man välja en låg överspänning enligt den praktiska simuleringsberäkningen av märkspänning och kontinuerlig driftsspänning för att få zinkoxidblixtskyddet att fungera under lägre driftsöverspänning. Kondensatorskyddsanordningen kan dock väljas utan jordning.

Eftersom isoleringen mellan kondensatorns pol och jord har ansetts uppfylla kraven för enfasig jordning på 2 timmar.

Om avledaren arbetar vid lägre än nominell spänning fungerar den inte och orsakar inte överspänningsskador på kondensatorn.

Sammantaget beror detta på att ventilplattorna i zinkoxidserien utan direkt seriekoppling, i zinkoxid-blixtskyddsmotstånd, inte klarar av överspänningen på mer än 1,99 gånger. Detta orsakas av att SiC-bågspänningen inte uppfyller kraven. Valet av zinkoxid-blixtskyddets märkspänning kan inte uppfylla kraven och kommer att öka för att säkerställa skyddets säkerhet, till exempel om det inte finns några faktiska simuleringsdata.

Det rekommenderade värdet som är utformat i enlighet med den nationella standarden är mer lämpligt eftersom det uppfyller gränsvärdena.