金属氧化物避雷器

1、产品简介

中维电气生产的避雷器可以满足所有的应用要求，符合IEEE C62.11或IEC 60099-4的最新版本，有聚合物和陶瓷避雷器两种材质可以选择，它们提供不同水平的能量和机械能力，以满足不同客户的特定需求。中维电气生产的避雷器可以安装在世界各地的各种环境中，可以持续提供出色的设备保护能力。

金属氧化物避雷器采用非线性伏安特性优异的氧化锌电阻片，具有陡波响应良好、通流能力强、吸收能量大、残压低、保护裕度大等特点，从而使陡波冲击残压、雷电操作冲击残压、操作冲击残压保护裕度接近一致，对电气设备绝缘提供最佳的保护。金属氧化物避雷器已替代传统碳化硅避雷器成为过电压保护的主流产品。

避雷器的工作原理：当避雷器放置在变电站或输电或配电线路上时，可以保护连接的设备免受各种类型的电压浪涌。在正常工作电压下，避雷器表现为非常高的阻抗，在雷击或开关活动引起的高压浪涌到来时，避雷器会迅速转变为非常低的阻抗 。

避雷器通常从⼀条线路连接到另⼀条线路，穿过要保护的设备，然后为浪涌电流提供旁路，同时将线路对地电压箝位到远低于设备绝缘耐受水平（BIL或BSL）的水平。一旦浪涌过去，避雷器就会恢复到原始状态，系统在事件中幸存下来不会中断。

2、正常使用条件

（1）适应于户内、外；

（2）环境温度：不低于－40℃，不高于＋60℃；

（3）海拔高度不超过3000m；

（4）电网频率：48～52Hz（50Hz系统），48～62Hz（60Hz系统）；

（5）长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器持续运行电压；

（6）地震烈度7度及以下地区；

（7）最大风速不超过35m/s。

3、订货要求

（1）产品型号；

（2）结构类型（含间隙、悬挂式、座式、插拔式、安装方式）；

（3）环境要求（污秽、海拔）；

（4）要求的附件（计数器、监测器、脱离器、绝缘支架等）；

（5）APP智能监控、无线传输；

（6）技术表格显示的产品型号是常规产品；高原型加字母：GY，防污型加字母：W，全绝缘加字母：Q；

（7）最大系统电压、系统接地方式（有效接地、阻抗接地、不接地）、被保护设备的绝缘水平 ；

（8）所需的保护范围；

（9）工频过电压的水平和持续时间；

（10）将要切换的线路长度；

（11）避雷器将承受的机械载荷；

（12）可用线对地故障电流；

（13）其它特殊要求。

注：（1）按照上述条件制造的避雷器称为标准型产品。超过上述正常使用条件，使用单位需在合同上注明，或签订技术协议，作为制造、验收和使用依据。

       （2）除标准型产品外，我厂还可以提供使用在3000m及以上不同海拔高度地区的高原产品；以及使用在重污秽地区具有不同爬电距离的耐污型产品。

4、选型简述

避雷器应符合下列基本要求：

能长期承受系统的持续运行电压，并可短时承受可能经常出现的暂态过电压。 在过电压作用下，其保护水平满足绝缘水平的要求。 能承受过电压作用下放电电流产生的能量。过电压之后能迅速恢复正常工作状态。

4.1首先需要关注以下几个重点

第一步、电压等级。
国内型：依据系统标称电压和中性点接地方式确定。
出口型：每3kV一个电压等级，按设备绝缘配合要求选用。

第二步、结构特征。
无间隙型：常规使用，各种用途下均有对应的无间隙型号产品。
有间隙型：仅使用在需要加强保护的地方。（例如线路保护）

第三步、保护对象。
第四步、使用场所。
常规避雷器都是户内外通用的，伞型设计符合规范的产品，应该都可以满足Ⅲ级和Ⅲ级以下防污。
污秽等级超过Ⅲ级，需要使用防污型产品并测算爬距。
海拔超过2000m，需要计算加强绝缘比例，使用高原型产品。

4.2其它选型事项
 陶瓷避雷器优缺点：
 优点：耐用，无重大事故理论上可以使用50年。
 缺点：庞大笨重不利安装，搬运时易破碎，使用时易爆炸伤人及设备。
有机硅聚合物避雷器优缺点：
 优点：绝缘性高，散热好，利于小型化、成套化电器使用。
 缺点：外套存在寿命问题，使用达到10年限后橡胶老化。

4.3 金属氧化物过电压保护器采购中困扰最多的几个问题

避雷器是整个电力系统绝缘配合的基础设备。设计单位须依据避雷器性能，确定系统所有高压电器设备的耐压能力，所以其性能选择具有重大意义，下面对金属氧化物过电压保护器选购中出现困扰最多的几个结构、型号和参数问题做简单说明。

4.4 选型重要的参数

避雷器最重要的参数有三个：额定电压、标称残压、一个是能量吸收能力。下面以YH5WS-17/50为例来说明。

4.4.1额定电压
上述型号中的17表示额定电压。额定电压的定义比较复杂，作为非专业制造人员，可以简单将其理解为过电压有效值达到17kV左右，避雷器就会开始工作。这个参数不能过低，否则容易导致避雷器负担过重烧毁。老国标虽然定义额定电压为12.7，但真实的工作值依然在17左右，因此老国标定义存在很大争议，现在已经不推广了。所以额定电压是17还是16.5，17.5，其实是一样的性能等级，都是符合国标定义的17类产品。至于为什么会有17.5、16.5这一类的东西，是因为每个厂家具体参数有微小差别，以及独特上图型号的销售策略需要。
4.4.2标称残压
上述型号中的50表示雷电标称残压，可以简单将其理解为出现最严重雷击的时候，避雷器至少可以把过电压峰值限制在50kV以下。这个参数事实上是避雷器最重要的参数，因为整个系统绝缘配合的基础就在这里。我们不断的说降低残压好，就是因为降低了避雷器残压，也就等于提高了系统所有高压电器的安全裕度。但是降低残压受到氧化锌电阻片本身性能限制，是有底限的。有间隙产品虽然可以进一步降低残压，但是同样不是无限降低，同样存在一个底限。如果有部分厂家宣称自己的产品残压比其它厂家都低，建议不要采购。
4.4.3能量吸收能力
避雷器工作时，由于kA级大电流的通过，电阻片会大幅发热升温，若抵受不了，就会导致破坏甚至爆炸。因此避雷器的能量吸收能力是很重要的参数。出口型产品，按多少kJ/kV的形式来表示这个能力；国内型产品，按方波通流容量多少A来表示、这个值越高，表示避雷器在不破坏的情况下能承受的电流越大，性能也就越好。这个能力与电阻片的直径有直接关系、就好比采购铜线时，越粗的可以流过的电流越大一样，配方相近时，越大的电阻片，自然方波通流能力越强。

4.5用途范围

 交流无间隙金属氧化物避雷器用于保护交流输变电设备的绝缘，免受雷电过电压和操作过电压损害。适用于变压器、输电线路、配电屏、开关柜、电力计量箱、真空开关、并联补偿电容器、旋转电机及半导体器件等过电压保护。

4.5.1特点

氧化锌避雷器的通流能力大

这主要体现在避雷器具有吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力。氧化锌避雷器的通流能力完全符合甚至高于国家标准的要求。线路放电等级、能量吸收能力、4/10纳秒大电流冲击耐受、2ms方波通流能力等指标达到了国内领先水平。

氧化锌避雷器的保护特性优异

 氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品，具有良好保护性能。因为氧化锌阀片的非线性伏安特性十分优良，使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过，便于设计成无间隙结构，使其具备保护性能好、重量轻、尺寸小的特征。当过电压侵入时，流过阀片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，释放了过电压的能量，此后氧化锌阀片又恢复高阻状态，使电力系统正常工作。

氧化锌避雷器的密封性能良好

避雷器元件采用老化性能好、气密性好的优质复合外套，采用控制密封圈压缩量和增涂密封胶等措施，陶瓷外套作为密封材料，确保密封可靠，使避雷器的性能稳定。

氧化锌避雷器的机械性能

4.5.2主要考虑三方面因素：承受的地震力、作用于避雷器上的最大风压力、避雷器的顶端承受导线的最大允许拉力。

氧化锌避雷器的良好的解污秽性能

无间隙氧化锌避雷器具有较高的耐污秽性能、目前国家标准规定的爬电比距等级为：

II级中等污秽地区：爬电比距20mm/kV, III级重污秽地区：爬电比距25mm/kV,  IV级特重污秽地区：爬电比距31mm/kV

氧化锌避雷器的高运行可靠性

 长期运行的可靠性取决于产品的质量，及对产品的选型是否合理。影响它的产品质量主要有以下三方面：

避雷器整体结构的合理性、氧化锌阀片的伏安特性及耐老化特性、避雷器的密封性能。

工频耐受能力

由于电力系统中如单相接地、长线电容效应以及甩负荷等各种原因，会引起工频电压的升高或产生幅值较高的暂态过电压，避雷器具有在一定时间内承受一定工频电压升高能力。

5、预防性试验方法

产品在投入运行前，以及使用中每间隔一年，都应做预防性试验：

（1）无间隙金属氧化物避雷器预防性试验方法为：

      a、直流1mA参考电压试验：在避雷器两端施加直流电压，待流过避雷器的电流稳定在1mA时，读出此时的电压数值，该值应满足技术参数表中的规定。

      b、泄漏电流试验：在避雷器两端施加0.75倍直流1mA参考电压数值，此时流过避雷器的电流应不大于50μA。

      c、无间隙金属氧化物避雷器不能做工频放电电压试验。

（2）带串联间隙金属氧化物避雷器预防性试验方法：

      a、工频放电电压试验：在试验变压器原边上串接一块10A及以上的电流表。试验时，应均匀的从零开始施加电压，观察电流表，当电流表发生突变时，表明间隙放电，此时的电压值为工频放电电压值。每次放电后，应在0.2S内切断工频电源。每两次试验间隔不小于10S，测量次数为3次，三次平均值应符合技术参数表中规定值。

      b、电导电流试验：在避雷器两端施加直流电压，所加电压数值为该避雷器的系统标称电压，此时流过避雷器的电流应不大于20μA。

      c、带串联间隙金属氧化物避雷器不能做直流1mA参考电压试验。

（3）避雷器严禁做绝缘耐受试验。系统其它设备做绝缘耐受试验时，必须断开避雷器和设备连接。

（4）避雷器不得倒置或倾斜，合成套伞裙朝下，避雷器的倾斜度不得大于避雷器总高的1.5%。

6、安装与保存

（1）避雷器在装箱、开箱、运输、仓储和安装过程中，都必须“正置立放”，不得倒放，斜放或倒运。要避免避雷器受到冲击和碰撞，特别不能损坏主体元件两端的放压板。如发现“倒置”或“碰撞”，应经过仔细检查，确认内部结构无损坏时，方可安装

使用。若有损坏则应更换。

（2）用汽车运输避雷器的时速不超过60km/h。

（3）避雷器在安装使用前，应存放在清洁、干燥的房间内，不得受到腐蚀性气体或液体的腐蚀。

（4）避雷器的密封是良好的。因此，未得到生产厂家的允许，用户不得随意拆卸，以免破坏密封，使内部受潮损坏。

（5）避雷器在安装投入运行前后和定期检查时，都要对避雷器进行仔细的检查和测试，将测试结果计入专用手册，以便分析比较。并作为定期检查时参考。记录的项目应包括检测的时间、温度、相对湿度、电压、产品编号，额定电压和测量数据。具体检测的项目有：

（6）检查放电计数器或检测器。在投入运行时记下其初数值，以后每月或避雷器雨后应检查1次。

（7）检查避雷器一般每年1次。检查的重点是螺栓、螺母的松紧，合套表面是否脏污损伤，元件的腐蚀、高压导线和接地线的松紧程度。

（8）绝缘电阻测量一般每年1次。应选择晴朗天气，在合成表面清洁、干燥的状态下进行测量。测量时要将合成套屏蔽。用2500V兆欧表测系统电压4-17kV避雷器的绝缘电阻值不低于1000MΩ；用5000V兆欧表测量系统电压51kV以上避雷器的绝缘电阻不低于2500MΩ；并和以前的数据进行比较。

（9）用高压直流装置（直流电压脉动部分应不超过±1.5%），测量避雷器在直流1 mA下的直流参考电压和在0.75倍直流1 mA电压的微安值（其值不应大于50μA）。对于污秽地区，除上述检测项目外，还要定期进行清洗。特别要清洗合成套表面和带槽垫片的水槽。

 (10) 10kV、20kV、35kV避雷器全绝缘型高压绝缘线标准长度是5OOmm、使用单位可按需提出长度要求。高压线在使用期间、禁止相与相之间交叉接线、禁止搭接、打结、或贴近其它导电体、应满足有效的国标空气绝缘，避免高压线老化、单相与其它导体搭接、造成高线线绝缘层击穿或单相爆炸。高压线长度过长可以按需将多余的截断裁掉。

（11）接地建议选择多股镀锡扁铜线联接：导线截面直径为6kV，10kV，20kV≥10mm2,35kV≥16mm2,110kV≥25mm2。

（12）金属氧化物避雷器产品高压线在安装、搬运、移位过程中，禁止拉拔、打结。

（13）避雷器不得倒置或倾斜，合成套伞裙朝下，避雷器的倾斜度不得大于避雷器总高的1.5%。

 7、技术参数

SL=低压，SM=中压，SH=高压