合成絕緣氧化鋅避雷器(HMOA)是合成絕緣子與投產氧化鋅避雷器研究成果的結晶,它利用合成絕緣材料的優點,克服了瓷套避雷器的缺點,其優良特性有以下幾方面:(1)密封性能好,整體成型工藝,解決了閥片密封不嚴受潮問題,性試驗周期可延至5年?,F有熔
斷器橫擔,節省了原避雷器橫擔。(3)絕緣性能優良,耐污染能力強。運行中無需清掃,不受海拔高度限制,運行時間超過20年。(4)防性能優良,性軟質裙套使避雷器故障時無飛濺性破損,確保人身和設備。(5)保護性能好,動作及負載能力高,不怕重復雷擊,提高了電力系統運行可靠性。合成絕緣氧化鋅避雷器性能優良,尤其是耐污和防特性好,將成為中、低壓避雷器的換代產品。送電、防止因線路故障而跳閘是當前輸變電
工業的重要課題之一。雷擊引起線路絕緣子串閃絡及雷電波入侵變電站所造成的停電事故,在我國南方各省已占輸電線路閃絡事故的60%,特別是110kV線路,平原地區雷擊率為0.1~0.5次/100km·年,山區可達1~4次/100km·年[1]。加裝線路避雷器(MOA)是防止雷擊事故、減少跳閘率的有效方法之一[2]。 日本、美國、已有許多應用線路避雷器防止雷擊閃絡事故的成功報道。日本在20世紀90
年代已有超過30000相77~500kV線路避雷器投入系統中使用,加裝線路避雷器后取得了良好的效果[3]。
當電氣回路或者通線路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時,浪涌保護器能在極短的時間內導通分流,樂合外套金屬氧化鋅避雷器是90年代的高科技產品。采取團體硅橡膠模壓成型,密封性能好,防性能良好,耐腌臜免洗濯,并能鐫汰霧天濕閃產生,耐電蝕抗老化,體積小重量輕,耐碰撞,便于安裝和維護。是瓷套避雷器的
更新換代產品。其采取了非線性伏-安特性非常良好的氧氣鋅電阻片,故而避雷器的徒坡,雷電波,利用波下的掩護特性均比傳統的碳化硅避雷器有了極大的改造。特別是氧化鋅電阻片具有精良的徒坡相應特性,對陡坡電壓無遲延,利用殘壓低,沒有放電疏散性等長處。從而降服了碳化硅避雷器所固有的因陡坡放電遲延而引起的陡坡放電電壓高,利用波放電疏散性大而導致利用波放電電壓高等缺點,使得陡坡,利用波下的掩護裕度大大地進步,并且在
絕緣共同方面,可以大概作到陡坡,雷電波,利用波的掩護裕度靠近劃一,從而對電力裝備提供佳的掩護,進而進步了掩護的可靠性。 高壓避雷器分為閥型避雷器、管型避雷器和氧化鋅避雷器,前兩種統稱為碳化硅避雷器。 高壓避雷器是用來限制作用于線路絕緣和變電所絕緣上的大氣過電壓。避雷器的主要元件是火花間隙,它把工作導線和地隔開。幅值很高的進行波使火花間隙動作,從而把過電壓波截斷。同時它還要熄滅隨著沖擊波擊穿
而流過火花間隙的工頻續流電弧。
我國在此領域的研究起步較晚,這與硅橡膠復合外套技術在避雷器上的應用起步較晚分不開。相在系統中運行,收到良好的效果。我國線路避雷器分有串聯間隙和無間隙兩大系列。與上的不同之處是目前無間隙線路避雷器占50%以上。
2 線路避雷器設計技術 無間隙線路避雷器的成功應用得益于硅橡膠復合材料,它取代了原有瓷外套,使220kV避雷器的質量從260kg降至50kg以下,從而實現在桿塔上懸掛安裝。有串聯間隙線路避雷器由避雷器本體和外串聯間隙組成。本體與普通的復合外套避雷器相當,外串聯間隙(放電間隙)由兩個環–環或棒–棒型放電電極組成,如圖1所示。避雷器本體兩端采用金屬法蘭封口,內部裝有非線性ZnO電阻片并
用簧壓緊的環氧玻璃纖維布筒,其外部采用硅橡膠傘裙包封。這樣,避雷器大大減少了因“漏氣”而帶來的受潮問題。上、下法蘭設計了經典的球頭、球窩,分別與高壓端、接地端連接。以2003年我國天生橋—廣州線投入使用的500kV有間隙線路避雷器設計為例,除秉承電站避雷器技術基礎外,還必須解決如下8點關鍵技術問題: (1)優良性能的硅橡膠復合外套 采用硅橡膠等有機絕緣材料生產的避雷器復合外套必須
具備耐天侯、抗紫外線、耐電蝕損等優良性能。與瓷套相比,硅橡膠復合外套在重量、耐污性能上占有很大優勢,詳見表1。復合外套可選用的材料、品種很多。我國主選材料為乙烯基硅橡膠,其分子結構式如圖2 。由圖2可見,硅橡膠主鏈為Si—O鍵,鍵能高達445kJ/mol,遠高于太陽紫外線能量(398kJ/moI)。因此,避雷器于戶外長期使用時紫外線不能斷開Si—O鍵,不發生硅橡膠開裂、“粉化” 現象。 (2)具
備耐久性粘接技術 避雷器在多年使用中要經受引 線拉力、線震、風擺、冰雪等的作用。上、下法蘭與環氧玻璃纖維布筒的粘接部分是避雷器負載力傳遞區域,也是密封技術的薄弱環節。筆者認為,采用高溫、度環氧澆合劑和倒錐形結構是目前成功的設計之一,實踐也證明了這一點。 (3)對接口的包封技術 包封硅橡膠復合外套上、下法蘭與環氧玻璃布筒連接的外露面是避雷器加強密封的良策,也是防止電蝕損的
又一有效措施。目前許多國外同類產品在工藝上亦未能實現這樣的包封;但必須保證硅橡膠與法蘭各種金屬材料及熱處理后的鍍層之間有良好的粘合。此外,可在法蘭上增加一個下大上小的槽形結構,以增強硅橡膠不出現脫膠的機械應力。 (4)防技術 為取得良好的防性能可在模壓硫化傘裙前將環氧玻璃纖維筒加工出長條梯形槽,并用專用楔形嵌件堵緊。梯形槽在避雷器故障時起排氣作用,楔形嵌件保證注塑時硅橡膠不至于進入環氧
玻璃纖維布筒內腔。梯形槽的長度、數量、防力須經嚴格計算及試驗求得。該型避雷器在中國及都通過了40kA和800A的短路電流試驗。 (5)吸收能量校核 有間隙線路避雷器由避雷器本體和外串聯間隙構成。正常運行工況下避雷器本體的荷電率為10%以下,它主要承受雷擊過電壓,因此對它的其他技術性能要求大為降低。避雷器電阻片承受雷擊過電壓的能力極強,直徑50mm的電阻片即能承受4/10ms、100kA
大電流沖擊,其技術特性參見表2。330kV、500kV線路避雷器的突出技術問題是電位分布不均勻。