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金属氧化物选型建议

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 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
S型、Z型用于常规电器。性能上Z型好,标称电流大的好。
D型保护电机。标称电流5的是发电机专用,性能比2.5的高很多。
R型保护电容,依据电容器功率和接法换算通流容量进行选配。
中性点型分电机和变压器两种,都根据中性点接地方式选配。
其它型号中,X、T型为常规结构,仅需特殊设计参数和接线方式;F、L型不是常规结构,不能用常规结构避雷器替代。

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。

其它选型事项。
1 磁吹阀式碳化硅避雷器(FCD)与无间隙金属氧化物过电压保护器性能差不多,比有间隙金属氧化物过电压保护器差一些。其它F型避雷器(FZ、FS等)性能明显差很多。
2 瓷套避雷器优缺点。
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、使用时易爆炸伤人和设备。
3  硅橡胶避雷器优缺点。
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,使用达到一定年限后橡胶老化。

第五步: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。直白的说: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。

1 YH还是HY的问题。
首先要知道,Y和H是什么意思。Y表示“金属氧化物”,即我们通常所说的金属氧化物过电压保护器;H表示“复合外套”,即我们通常所说的硅橡胶避雷器。连起来的意思,就是:硅橡胶金属氧化物过电压保护器。所以YH和HY是一样的。
那么为什么会出现两个不同的写法?这是因为先后国标在表达顺序上不同,引发先后国标产品在字母顺序上的不一致。2000年以后,行业里已经逐步将型号表述统一为YH。市场上还存在的HY型产品,主要是老项目老型产品的更新替换,以及某些设计单位和生产企业信息闭塞,没有紧跟行业发展所至。

2 W和C的性能问题。

  W是无间隙的意思,C是串联间隙的意思。经常有人会搞不清楚哪种东西好,这里做个直白的说明。
      无间隙避雷器是目前的主力产品,其主要优点在于结构简单、安装方便、对使用环境限制小,所以有利于简化整体电气设计。目前在各类使用场所,都有对应的无间隙产品型号,如果不需要特别加强保护,无间隙避雷器完全可以选用。
     有间隙避雷器则不同,需要选型人员比较熟悉避雷器性能和绝缘配合规范,安装人员需严格按规范操作,对使用环境限制大。所以虽然这种产品性能要高一些(因为残压低),但是使用起来相对不方便,限制了普及度。一般只用在需要特别加强保护的场所(比如高压线路、开关柜等)。
     至于串联间隙产品有一些缺点的论调,主要是部分厂家工艺控制不好,部分厂家没有能力生产,以及部分厂家间隙不正规等各种因素综合形成的。比如有厂就用1块钱的低压瓷管代替昂贵的高压间隙,甚至可以实现有间隙比无间隙成本还低的“神话”,这样的东西又怎么不会引起一些额外的缺陷。

第六步:避雷器重要参数选择

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

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,购买时不要去死抠字眼。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。
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。如果有小厂宣称自己的产品残压比正规大厂都低,那基本上可以判断为是在乱搞,不买也罢。
3 能量吸收能力
    避雷器工作时,由于kA级大电流的通过,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。
    直白的说,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。