5避雷器与安装选型原则

避雷器的选择与安装 雷鸣闪电，是常见的自然现象。由于社会经济的发展，一方面高 楼林立，且越来越高，使地面与雷云之间的距离缩短；另方面，工厂、 汽车等排出的废气越来越多，污染了空气，使空气中的微粒增加，既 利于雷云的形成，也利于雷电流的传导。所以，多雷的珠江三角洲， 雷越来越多、越来越强、越来越低，给人们的生产和生活带来极大的 威胁。每年因雷击造成的建筑物或设备的损坏越来越严重。不少单位、 家庭都遭受雷电的威胁和侵袭，使人们逐步意识到防雷的重要性。雷 电灾害分直击雷和感应雷两种，建筑物上安装符合要求的避雷针 （带），能比较有效地防止直击雷的侵害。感应雷害是避雷针（带） 所不能防御的。感应雷侵害的范围广，它不管建筑物的高矮，只要有 电源线或讯号线引入的地方，数公里以外产生雷电，都有可能受到感 应，使设备遭受损坏。 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lOOOMQo 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2OOOMQo 2测量直流和泄漏电流 测量直流电压UimA及75UimA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。 UlmA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UimA与初始值比较，变化应不大于5。 0.75UlmA电压下的泄漏电流应不大于50|jAo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IOOOijA 降至50|jA以下。 若UimA电压下降或0.75UimA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UlmA的温度系数约为0.05〜0.17 / C,即温度每 增高10C, UlmA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 3〜10kVY/ 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30Q； 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。 由广东省各市雷电灾害调查统计表中各项调查数据可知，感应 雷所造成的经济损失，远比直击雷造成的损失大得多。因此，在完善 建筑物防直击雷设施的同时，亦应着重考虑设备的防感应雷设施，达 到综合防雷要求，将雷电所带来的经济损失降到最低程度 并联电容器装置保护用氧化锌避雷器的选型问题 1以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊端 国家标准规定，系统供电端电压应略高于系统的标称电压（或额 定电压）Un的K倍，BP K Um/Un （Um是系统最高电压）。电气设 备的绝缘应能在Un下长期运行o220kV及以下系统的K为1.15,330kV 及以下系统的Kl. 1。避雷器设计的初期也遵守上述原则。 氧化锌避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷器的灭弧电 压设计是定在系统最高运行电压的1. 1倍；35kVSiC避雷器的灭弧 电压等于系统最高电压；HOkV及以上SiC避雷器的灭孤电压为系统 最高电压的80。对应以上的倍数分别有110避雷器、100避雷 器和80 避雷器。 我国使用氧化锌避雷器初期，其额定电压是以SiC避雷器的灭弧 电压为参考作设计的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵守上述 原则，如Y5WR-7. 6/26、Y5WR-12. 7/45、Y5WR41 / 130。而 最大长期工频工作电压为系统最高相电压，如Y5WR-12. 7/45J 额定电压 Url. 15X10X1. 112. 7 kV 持续运行电压 Uc l. 15X10/776. 7 kV 2保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷器选 型及必要性