一、工作原理:產(chǎn)氣滅弧機(jī)制
管型避雷器,又叫排氣式避雷器,是能強(qiáng)制吹弧熄滅工頻續(xù)流的防雷裝置。它的核心結(jié)構(gòu)有串聯(lián)的內(nèi)間隙(滅弧間隙)、外間隙,還有用纖維、塑料或橡膠等產(chǎn)氣材料做的滅弧管。
工作過(guò)程分三個(gè)階段。其一,雷擊時(shí)過(guò)電壓擊穿內(nèi)、外間隙,形成低阻抗通路,雷電流經(jīng)接地裝置入地。其二,雷電流消失后,工頻電壓產(chǎn)生續(xù)流電弧,電弧高溫讓滅弧管內(nèi)壁材料分解,產(chǎn)生高壓氣體從噴口高速?lài)姵?,?qiáng)力吹弧,在電流過(guò)零點(diǎn)熄滅電弧。其三,電弧熄滅后,外間隙靠空氣絕緣恢復(fù)隔離系統(tǒng),避雷器退出運(yùn)行。
關(guān)鍵限制在于,滅弧能力依賴(lài)?yán)m(xù)流大小,續(xù)流太大可能炸管,太小則無(wú)法滅弧。而且動(dòng)作后會(huì)消耗產(chǎn)氣材料,壽命有限,通常動(dòng)作幾次就得更換。
二、接線(xiàn)方法及安裝規(guī)范
管型避雷器要串聯(lián)在導(dǎo)線(xiàn)與地之間,接線(xiàn)核心是外間隙設(shè)置及與接地系統(tǒng)的連接。
外間隙得放在避雷器與帶電線(xiàn)路之間,避免產(chǎn)氣管長(zhǎng)期承受工作電壓。尺寸最小值方面,3kV 系統(tǒng)是 8mm,6kV 系統(tǒng)是 10mm,10kV 系統(tǒng)是 15mm。
接地線(xiàn)要短且直,鋁線(xiàn)截面積≥25mm2,銅線(xiàn)≥16mm2,以減少阻抗。接地電阻≤10Ω,重要場(chǎng)所≤4Ω。
安裝位置要靠近被保護(hù)設(shè)備,3~10kV 系統(tǒng)中與被保護(hù)設(shè)備距離≤15m,減少引線(xiàn)電感。它只能戶(hù)外安裝,遠(yuǎn)離可燃物,避免產(chǎn)氣爆炸風(fēng)險(xiǎn)。典型場(chǎng)景有輸電線(xiàn)路大跨距、交叉檔及變電站進(jìn)線(xiàn)段等弱絕緣保護(hù)處。噴口朝向要避開(kāi)鄰近設(shè)備、線(xiàn)路或人員通道,防止高壓氣體噴濺出問(wèn)題。
固定與絕緣上,避雷器要垂直安裝,支撐物牢固,瓷套無(wú)裂紋且密封完好。引線(xiàn)不能有接頭,連接端子要清除氧化層,保證接觸可靠。
三、技術(shù)局限與應(yīng)用限制
管型避雷器有不少固有缺陷。它的伏秒特性較陡,放電分散性大,很難和變壓器等設(shè)備的絕緣配合好。而且它存在截波效應(yīng),動(dòng)作后電壓會(huì)驟降,會(huì)威脅繞組設(shè)備的匝間絕緣。
它的適用范圍較窄,只能用在 35kV 及以下系統(tǒng),不能保護(hù)變壓器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)等繞組設(shè)備,現(xiàn)在正逐步被氧化鋅避雷器取代。
四、總結(jié)
恩彼邁管型避雷器靠串聯(lián)間隙擊穿后產(chǎn)氣噴吹滅弧,實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓防護(hù)。我們接線(xiàn)時(shí),得嚴(yán)格遵循外間隙尺寸、接地規(guī)范及安裝距離要求。
雖說(shuō)它滅弧能力比保護(hù)間隙強(qiáng),但有截波風(fēng)險(xiǎn)、壽命有限且配合難度大,所以只適用于特定線(xiàn)路保護(hù)場(chǎng)景?,F(xiàn)代電網(wǎng)中,無(wú)間隙且響應(yīng)快的氧化鋅避雷器已成為主流替代方案。


