高速铁路高压供电设备及其绝缘测试—避雷器的绝缘结构.pptx

避雷器结构

避雷器结构避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。其主要类型有保护间隙（也叫放电间隙）、阀型避雷器（型号以F开头）和氧化锌避雷器（型号以Y开头）。保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护和变压器中性点过电压保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护，在220KV及以下系统主要用于限制大气过电压，在超高压系统中还被用来限制操作过电压。保护间隙阀型避雷器氧化锌避雷器

避雷器结构保护间隙保护间隙，一般由两个相距一定距离的、敞露于大气的电极构成，将它与被保护设备并联，如图所示，适当调整电极间的距离（间隙），使其击穿放电电压低于被保护设备绝缘的冲击放电电压，并留一定的安全裕度，设备就可得到可靠的保护。保护间隙工作状态图

避雷器结构保护间隙当雷电波入侵时，主间隙先击穿，形成电弧接地。过电压消失后，主间隙中仍有正常工作电压作用下的工频电弧电流（称为工频续流）。对中性点接地系统而言，这种间隙的工频续流就是间隙处的接地短路电流。

避雷器结构阀型避雷器由装在密封瓷套中的间隙（又称火花间隙）和非线性电阻（又称阀片）串联构成。阀片的电阻值与流过的电流有关，具有非线性特性，电流愈大电阻愈小，其伏安特性曲线如图（a）所示。阀片电阻的伏安特性曲线阀型避雷器

避雷器结构阀型避雷器阀型避雷器分普通型和磁吹型两类。阀型避雷器阀型避雷器

避雷器结构阀型避雷器普通型避雷器的火花间隙由许多如图所示的单个间隙串联而成。单个间隙的电极由黄铜板冲压而成，两电极间用云母垫圈隔开形成间隙，间隙距离为0.5～1.0mm，这种间隙的伏秒特性（指一定冲击电压波形下，其电压幅值与击穿时间的关系）曲线很平坦且分散性较小、性能较好。单个火花间隙

避雷器结构阀型避雷器单个间隙的工频放电电压约为2.7～3.0kV。避雷器动作后，工频续流电弧被许多单个间隙分割成许多段短弧，使其熄灭。减小工频续流有利于间隙电弧的熄灭，因此在工频电压下，希望阀片有较大的电阻，由于阀片电阻是非线性的，因而在很大的雷电压通过时电阻值很小、残压不高（不会危及设备绝缘）。当雷电流过去之后，在工频电压作用下，电阻值变得很大，因而大大地限制了工频续流，以利于火花间隙灭弧。利用阀片电阻的非线性特性，解决了既要降低残压又要限制工频续流的矛盾，并且不致产生危险的截波。

避雷器结构阀型避雷器磁吹型避雷器工作原理磁吹型避雷器的火花间隙也由许多单个间隙串联而成，但每个间隙的结构较复杂，利用磁场使每个间隙中的电弧产生运动（如旋转或拉长）来加强去游离，以提高间隙的灭弧能力。磁场是由与间隙串联的线圈所产生，其原理接线如右图。磁吹线圈两端设置的辅助间隙的作用，是为了消除磁吹线圈在冲击电流通过时产生过大的压降而使保护性能变坏。主间隙辅助间隙磁吹线圈磁吹线圈辅助间隙电阻阀

避雷器结构阀型避雷器在冲击电压作用下，主间隙被击穿，放电电流通过磁吹线圈，其上的压降使辅助间隙击穿，放电电流便经过辅助间隙、主间隙和电阻阀片而流入大地，使避雷器的压降不致增大。当工频续流通过时，磁吹线圈上的压降减小，迫使辅助间隙中的电弧熄灭，工频续流也就很快转入磁吹线圈，产生磁场起吹弧作用。

避雷器结构氧化锌避雷器氧化锌避雷器，实际上是一种阀型避雷器，如图所示。其阀片以氧化锌（ZnO）为主要材料，加入少量金属氧化物，在高温下烧结而成。防爆膜接线端子瓷套ZnO阀片压力释放口接地端子底座

避雷器结构SiC避雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性氧化锌避雷器氧化锌阀片具有很好的伏安特性，其非线形系数a=0.02～0.05。图中表示出SiC避雷器、ZnO避雷器及理想避雷器的伏安特性，以做比较。

避雷器结构氧化锌避雷器ZnO避雷器与SiC避雷器相比较，由于ZnO避雷器采用了非线性优良的ZnO阀片，使其具有以下优点：无间隙、无续流。在工作电压下，ZnO阀片呈现极大的电阻，续流近似为零，相当于绝缘体，因而工作电压长期作用也不会使阀片烧坏，所以一般不用串联间隙来隔离工作电压。1通流容量大。由于续流能量极少，仅吸收冲击电流能量，故ZnO避雷器的通流容量较大，更有利于用来限制作用时间较长（与大气过电压相比）的内部过电压。2

避雷器结构氧化锌避雷器可使电气设备所受过电压降低。在相同雷电流和相同残压下，SiC避雷器只有在串联间隙击穿放电后才泄放电流，而ZnO避雷器（无串联间隙）在波头上升过程中就有电流流过，这就可降低作用在设备上的过电压。3在绝缘配合方面可以做到陡波、雷电波和操作波的保护裕度接近一致。4ZnO避雷器体积小、质量轻、结构简单、运行维护方便。5

避雷器绝缘电阻测量

避雷器绝缘电阻测量避雷器绝缘电阻测量可以初步了解其内部是否受潮，还可以检查内部熔断件是否断掉，瓷套裂纹，从而及时发现缺陷。是避雷器预防性试验的一个重要试验项目。