一、高壓避雷器內(nèi)部構(gòu)造
高壓避雷器的核心部分主要包括以下幾項(xiàng)關(guān)鍵組件:
1.閥片(氧化鋅閥片):高壓避雷器最核心的部件是采用氧化鋅(ZnO)為主要成分制成的非線性電阻片,也稱為閥片。氧化鋅閥片具有優(yōu)異的非線性伏安特性,即在正常工作電壓下電阻值極高,幾乎不耗能;而在過(guò)電壓作用下,電阻值迅速下降,形成低阻通路,將過(guò)電壓能量泄放入地。閥片是決定避雷器性能的關(guān)鍵因素,其品質(zhì)直接影響避雷器的保護(hù)效果和使用壽命。
2.絕緣支撐件:閥片之間及閥片與電極之間通常采用陶瓷、復(fù)合材料等制成的絕緣支撐件進(jìn)行隔離,以保證在正常運(yùn)行和過(guò)電壓下的絕緣強(qiáng)度,防止內(nèi)部短路。
3.電極(接線端子):高壓避雷器兩端設(shè)有電極(或接線端子),用于連接被保護(hù)設(shè)備和接地系統(tǒng)。電極通常采用鍍銀、鍍錫或鍍鎳等工藝處理,以增強(qiáng)導(dǎo)電性能和防腐能力。
4.外殼與密封件:高壓避雷器外殼多采用硅橡膠、環(huán)氧樹(shù)脂等材料注塑或澆鑄而成,具備良好的絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)起到防潮、防塵、防腐蝕的作用。密封件確保內(nèi)部組件與外界環(huán)境隔離,維持內(nèi)部干燥,延長(zhǎng)避雷器壽命。
5.監(jiān)測(cè)裝置:部分高壓避雷器還配備有監(jiān)測(cè)單元,如泄漏電流監(jiān)測(cè)器、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)避雷器工作狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障。
二、高壓避雷器如何避雷?
高壓避雷器通過(guò)其內(nèi)部組件協(xié)同工作,遵循以下機(jī)制實(shí)現(xiàn)避雷功能:
1.非線性阻抗變換:當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),高壓避雷器的氧化鋅閥片呈高阻狀態(tài),對(duì)系統(tǒng)幾乎無(wú)影響。一旦遭遇雷電過(guò)電壓或操作過(guò)電壓,閥片電阻迅速下降,將過(guò)電壓能量通過(guò)低阻通道引入接地系統(tǒng),將高電壓轉(zhuǎn)化為低電壓,從而保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)電壓沖擊。
2.能量吸收與耗散:在泄放過(guò)電壓的過(guò)程中,氧化鋅閥片吸收并轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過(guò)自身的熱容量和良好的散熱設(shè)計(jì)將熱量散發(fā)掉。這一過(guò)程使得過(guò)電壓能量得到有效耗散,避免其對(duì)被保護(hù)設(shè)備造成損害。
3.快速響應(yīng)與恢復(fù):氧化鋅避雷器的響應(yīng)時(shí)間極短(納秒級(jí)),能夠快速捕獲并抑制陡峭的過(guò)電壓波形。過(guò)電壓消失后,閥片迅速恢復(fù)至高阻狀態(tài),避免了傳統(tǒng)避雷器可能出現(xiàn)的工頻續(xù)流問(wèn)題,減少了系統(tǒng)恢復(fù)供電后的損耗和熱應(yīng)力。
4.多重保護(hù)層次:對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng),可能采用多級(jí)避雷器配合使用,形成逐級(jí)限壓、分散能量的保護(hù)結(jié)構(gòu),確保對(duì)不同電壓等級(jí)和設(shè)備提供全方位防雷保護(hù)。
高壓避雷器內(nèi)部主要由氧化鋅閥片、絕緣支撐件、電極、外殼與密封件等構(gòu)成,通過(guò)閥片的非線性阻抗變換原理,實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)電壓的有效抑制。在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)和防雷要求,可配置多級(jí)避雷器,構(gòu)建多層次防雷保護(hù)體系,確保電力系統(tǒng)、通信設(shè)施及建筑物的安全運(yùn)行。更多相關(guān)內(nèi)容,歡迎百度搜索歐麥安集團(tuán)進(jìn)行了解!
審核編輯 黃宇
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