在電力系統(tǒng)中,過電壓(雷擊、操作過電壓)是威脅設(shè)備絕緣安全的主要風(fēng)險(xiǎn)。復(fù)合氧化鋅避雷器(MOA),憑借其優(yōu)異的非線性伏安特性和先進(jìn)的復(fù)合外套結(jié)構(gòu),已成為當(dāng)今電網(wǎng)不可或缺的過電壓防護(hù)核心設(shè)備。
一、核心結(jié)構(gòu)與工作原理
? 1.非線性電阻片(氧化鋅閥片):
核心元件,由氧化鋅(ZnO)為主體,摻雜多種金屬氧化物燒結(jié)而成。
關(guān)鍵特性:具有極強(qiáng)的非線性電阻特性。
在持續(xù)運(yùn)行電壓(Uc)下呈現(xiàn)極高電阻(微安級(jí)泄漏電流),損耗極小。
當(dāng)遭遇過電壓(幅值超過其參考電壓)時(shí),電阻值急劇下降(毫秒級(jí)響應(yīng)),泄放巨大沖擊電流,將過電壓幅值鉗制在設(shè)備絕緣耐受水平以下(保護(hù)水平/殘壓)。
過電壓消失后,迅速恢復(fù)高阻狀態(tài),自動(dòng)切斷工頻續(xù)流,無需串聯(lián)間隙動(dòng)作。
?
? 2.復(fù)合外套(硅橡膠/EPDM):
包裹閥片柱,提供機(jī)械支撐、絕緣密封和環(huán)境保護(hù)。
核心優(yōu)勢:
優(yōu)異的耐候性:抗紫外線、耐高低溫(-60℃至+70℃+)、憎水性及憎水遷移性,有效抵御污穢、潮濕、鹽霧,特別適用于沿海、工業(yè)污染及高海拔地區(qū)。
高強(qiáng)度與輕量化:重量僅為傳統(tǒng)瓷套避雷器的1/4-1/5,抗震性能好,減少支架負(fù)荷,安裝便捷。
防爆性:故障時(shí)內(nèi)部壓力通過材料彈性釋放,避免瓷套爆炸產(chǎn)生的碎片危害。
高爬電比距:傘裙設(shè)計(jì)靈活,易于實(shí)現(xiàn)高爬距,滿足重污穢環(huán)境要求。

二、核心性能參數(shù)與選型要點(diǎn)
1.系統(tǒng)標(biāo)稱電壓(Un):避雷器安裝點(diǎn)的系統(tǒng)電壓等級(jí)(如10kV、35kV、110kV)。
2.持續(xù)運(yùn)行電壓(Uc):避雷器能長期承受的系統(tǒng)最高運(yùn)行相電壓(有效值)。選型時(shí)Uc≥系統(tǒng)最大持續(xù)運(yùn)行電壓,是保證長期熱穩(wěn)定性的關(guān)鍵。
3.額定電壓(Ur):避雷器在工頻過電壓下能可靠切斷工頻續(xù)流的最大工頻電壓有效值。選型要求Ur≥安裝點(diǎn)暫時(shí)過電壓水平(如單相接地故障時(shí)健全相電壓升高)。
4.標(biāo)稱放電電流(In):用于劃分避雷器等級(jí)(如5kA,10kA,20kA),表征其泄放雷電流的能力。需根據(jù)系統(tǒng)重要性、雷暴強(qiáng)度等選擇。
5.雷電沖擊殘壓(Ures):在標(biāo)稱放電電流(In)下的殘壓峰值。Ures必須低于被保護(hù)設(shè)備的雷電沖擊耐受電壓(BIL),并留有足夠裕度(保護(hù)比)。
6.操作沖擊殘壓:在操作波沖擊電流下的殘壓峰值,需低于設(shè)備的操作沖擊耐受電壓(SIL)。
7.爬電比距:根據(jù)安裝地點(diǎn)的污穢等級(jí)(GB/T26218/IEC60815)選擇,確保外絕緣可靠性。
三、核心優(yōu)勢(相比傳統(tǒng)瓷套SiC避雷器)
無間隙:結(jié)構(gòu)簡化,動(dòng)作無延遲,保護(hù)更可靠,免維護(hù)。
優(yōu)異的非線性:保護(hù)特性平坦,殘壓低,對(duì)被保護(hù)設(shè)備絕緣配合更有利。
通流容量大:閥片可吸收更大能量,耐多重雷擊或操作過電壓能力強(qiáng)。
卓越的耐污性能:復(fù)合外套的憎水性顯著提高污閃電壓。
安全防爆:消除爆炸風(fēng)險(xiǎn),保障人身設(shè)備安全。
輕便易安裝:減輕施工強(qiáng)度,尤其適用于緊湊型變電站和線路。
四、運(yùn)維要點(diǎn)
1.日常巡視:檢查外套有無開裂、破損、異常電暈放電、計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況、接地線完好。
2.預(yù)防性試驗(yàn)(關(guān)鍵):
直流參考電壓(U1mA):測量1mA直流電流下的電壓值,判斷閥片是否劣化(低于初始值或規(guī)程要求下限可能預(yù)示受潮或老化)。
0.75倍U1mA下的泄漏電流:此電流值反映閥片在接近工作點(diǎn)下的絕緣狀況,顯著增大(通常要求≤50μA)是受潮或老化的敏感指標(biāo)。
運(yùn)行中持續(xù)電流監(jiān)測(帶電):檢測全電流及阻性電流分量,可早期發(fā)現(xiàn)內(nèi)部受潮或閥片劣化。
3.及時(shí)更換:試驗(yàn)超標(biāo)、外套嚴(yán)重?fù)p壞、計(jì)數(shù)器動(dòng)作頻繁或內(nèi)部有異常聲響時(shí),應(yīng)退出運(yùn)行并更換。
結(jié)語
恩彼邁復(fù)合氧化鋅避雷器以其無間隙、高非線性、大通流、強(qiáng)耐污、高可靠及免維護(hù)等綜合優(yōu)勢,為電網(wǎng)輸變配電設(shè)備構(gòu)筑了一道堅(jiān)固的過電壓防線。正確選型、規(guī)范安裝和科學(xué)運(yùn)維是充分發(fā)揮其保護(hù)效能、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。它是現(xiàn)代電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)雷電與操作過電壓挑戰(zhàn)的“無聲衛(wèi)士”。
