Цинков оксиден разрядник

Цинков оксиден разрядникемълниеотводс добри защитни характеристики.

TheЦинков оксиден разряднике най-модерната защита от пренапрежение в света. Това се дължи на включването на цинков оксидразрядниккато дисково ядро ​​на резистора. Това позволява подобряване на волт-амперните характеристики на дисковия резистор и увеличаване на капацитета за преминаване на ток в ситуации на пренапрежение, което е драстично подобрение в сравнение с конвенционалния силициев карбид.арестиПри нормално работно напрежение токът през разрядника е само един микроамперен градус. Когаторазрядникизпитва ситуация на пренапрежение, отличните нелинейни характеристики ще увеличат тока през разрядника няколко хиляди пъти.разряднике в проводимо състояние и ще освободи енергията от пренапрежение към земята, като по този начин ще предпази електропреносното оборудване от ефектите на пренапрежението.

Цинков оксиден разряднике нов тип отводител, разработен през 70-те години на миналия век, който е съставен главно от цинково-оксиден варистор. Всеки варистор има определено напрежение на превключване (наречено варисторно напрежение) от момента на производството си. При нормално работно напрежение (т.е. по-малко от напрежението на варистора), стойността на варистора е много голяма, което е еквивалентно на състоянието на изолация. Но при ударно напрежение (по-голямо от напрежението на варистора), варисторът се разрушава при ниска стойност, което е еквивалентно на състояние на късо съединение. След като варисторът бъде ударен, той може да възстанови състоянието на изолация; когато напрежението над варистора се оттегли, той се връща в състояние на високо съпротивление. Следователно, ако цинково-оксидният отводител е монтиран на електропровода, при удар на мълния, високото напрежение на мълниеносната вълна предизвиква разрушаване на варистора и токът на мълнията протича през варистора в земята. Напрежението на електропровода може да се контролира в безопасен диапазон, за да се защити безопасността на електрическото оборудване.

Седем характеристики на цинков оксиден разрядник:

Капацитет на потока

Това се отразява главно в способността на мълниеотвода да абсорбира всички видове мълниеносно пренапрежение, преходно пренапрежение с мрежова честота и работно пренапрежение.

Защитни свойства

Цинково-оксидният отводител се използва за защита на всички видове електрическо оборудване в енергийната система от повреди от пренапрежение на електрическите продукти и има добри защитни характеристики. Поради отличните нелинейни волтамперометрични характеристики на цинково-оксидния вентилен лист, само няколкостотин микроампера ток преминават под нормалното работно напрежение, което улеснява проектирането на структура без междина, така че да има характеристиките на добра защитна ефективност, леко тегло и малък размер. При нахлуване на пренапрежение, токът, протичащ през вентилния лист, се увеличава бързо, ограничавайки амплитудата на пренапрежението и освобождавайки енергията на пренапрежението. След това цинково-оксидният вентилен лист възстановява състоянието на високо съпротивление, за да може енергийната система да работи нормално.

Производителността на запечатване

Компонентите на мълниезащитата са с добри характеристики на стареене, добра херметичност на висококачествено композитно покритие, използвайки контрол на компресията на уплътнителния пръстен и покрития уплътнител и други мерки, керамично покритие като уплътнителен материал, за да се осигури надеждно уплътняване, така че работата на мълниезащитата да е стабилна.

Механични свойства на

Следните три фактора се вземат предвид главно: сеизмичната сила, която трябва да се поеме;

Максимално налягане на вятъра върху амортисьора;

Горната част на разрядника поема максимално допустимото опъване на проводника.

Имот за обеззаразяване

Безразрядният цинкооксиден разрядник има висока устойчивост на замърсяване.

Специфичната дължина на пътя на пълзене, определена от националния стандарт, е: Средно замърсена зона от клас II: специфична дължина на пътя на пълзене 20 mm/ kV;

Зона с тежко замърсяване от клас III: специфична дължина на пълзене 25 mm/ kV;

Клас IV за изключително силно замърсена зона: специфична дължина на пълзене 31 mm/ kV.

Висока експлоатационна надеждност

Надеждността на дългосрочната експлоатация зависи от качеството на продуктите и разумния им избор. Влиянието върху качеството на продукта се осъществява главно от следните три аспекта: рационалност на цялостната структура на мълниеотвода; волтамперометрични характеристики и устойчивост на стареене на цинков оксиден клапан; уплътнителни характеристики на мълниеотвода.

Толеранс на честотата на захранването

Поради характеристиките на захранващата система, като например еднофазно заземяване, ефект на капацитета на дългата линия и отхвърляне на товара, и други причини, това ще доведе до повишаване на напрежението на мрежовата честота или до преходно пренапрежение с висока амплитуда. Мълниеотводът има определено време, за да издържи на повишаване на напрежението на мрежовата честота.

Функция

Всеки тип отводител има свои предимства и характеристики и е необходимо да се използва в различни среди, за да се постигне добър изолационен ефект. При номинално напрежение отводникът е еквивалентен на изолатор и няма да има никакво действие. В случай на криза или високо напрежение, мълниезащитата ще се задейства и ще отведе тока към земята, за да защити ефективно силовото оборудване.

Класификация

Според нивото на напрежение

Цинково-оксидните отводители се класифицират според номиналното напрежение и могат да бъдат разделени на три категории:

Категория високо напрежение: Отнася се за серията цинковооксидни отводители над 66kV, които могат грубо да бъдат разделени на седем степени: 1000kV, 750kV, 500kV, 330kV, 220kV, 110kV и 66kV.

Категория средно напрежение: Отнася се за продукти от серията цинково-оксидни разрядници в диапазона от 3kV до 66kV (с изключение на продукти от серия 66kV), които могат да бъдат грубо разделени на четири нива на напрежение: 3kV, 6kV, 10kV и 35kV.

Категория ниско напрежение: Отнася се за продукти от серията цинково-оксидни разрядници под 3KV (с изключение на продукти от серия 3kV), които могат грубо да бъдат разделени на четири нива на напрежение: 1kV, 0.5kV, 0.38kV и 0.22kV.

Според номиналния разряден ток

Според номиналния разряден ток, цинково-оксидните отводители могат да бъдат разделени на пет класа: 20, 10, 5, 2,5, 1,5kA.

Споредупотреба

Цинково-оксидните отводители могат да бъдат разделени на седем типа според тяхното приложение: тип системна верига, тип системна електроцентрала, тип системно разпределение, тип защита на кондензаторна банка с компенсация на шунтиране, тип електрифицирана железопътна линия, тип двигател и двигателна неутрална точка, тип трансформаторна неутрална точка.

Според структурата

Цинково-оксидните разрядници могат да бъдат разделени на две категории според тяхната структура.

Цинковооксидните отводители могат да бъдат разделени на четири степени според устойчивостта им на замърсяване. Клас III е често срещан тип, Клас III се използва в зони със средно замърсяване (специфична дължина на пътя на пълзене 20 mm/KV), Клас III се използва в зони със силно замърсяване (специфична дължина на пътя на пълзене 25 mm/KV), а клас III се използва в зони с изключително силно замърсяване (специфична дължина на пътя на пълзене 31 mm/KV).

Композитно покритие: композитният цинкооксиден отводник е изработен от композитен силиконов каучуков материал като покритие, а изборът на високоефективен цинкооксиден устойчив лист, вътрешната употреба на специална структура, сглобен по съвременна технология, има двойните предимства на силиконовия каучуков материал и цинкооксидния устойчив лист. В допълнение към всички предимства на порцелановия цинкооксиден отводник, серията продукти има добри изолационни характеристики, висока устойчивост на замърсяване, добри експлозивни характеристики и малък размер, леко тегло, без поддръжка, не е лесен за повреждане, надеждно уплътняване, отлична устойчивост на стареене и други предимства.

Според производителността на структурата

Цинково-оксидните отводители могат да бъдат разделени на три вида според структурата и производителността: без хлабина (W), с последователна хлабина (C), с паралелна хлабина (B).

1. В миналото изборът и недостатъците на мълниезащитните устройства, които отчитаха само работното пренапрежение и нивата на мълниеносно пренапрежение

Националният стандарт постановява, че напрежението на захранващия терминал на системата трябва да бъде малко по-високо от K, умножено по номиналното напрежение (или номиналното напрежение) Un на системата, т.е. K=Um/Un (Um е най-високото напрежение на системата). Изолацията на електрическото оборудване трябва да може да работи дълго време под Un. K за системи с напрежение 220kV и по-ниско е 1,15, а за системи с напрежение 330kV и по-високо, K=1,1. Гореспоменатите принципи се спазват и в началния етап на проектиране на отводителя.

2. Избор и необходимост от мълниезащита за осигуряване на работа при еднофазно заземително пренапрежение и безопасност на електроенергийната система

От гледна точка на безопасната експлоатация, изборът на номинално напрежение на ареста трябва да отговаря и на следните принципи:

(1) Номиналното напрежение на цинкооксидния отводител трябва да е по-високо от преходното напрежение на мрежовата честота, което може да се появи при монтажа му. В неутрална заземителна система от 110 kV и повече, то може да бъде избрано съгласно горния метод.

(2) В система за индиректно заземяване на неутралата с напрежение 110 kV и по-ниско, електроснабдителната служба постановява, че еднофазното заземяване може да работи 2 часа, а понякога дори при прекъснато дъгово пренапрежение на заземяването може да работи повече от 2 часа, за да се открие повреда. Характеристиките на цинкооксидния мълниеотводен разрядник при номинално напрежение 10 s представляват сериозна заплаха. Структурата и дизайнът на цинкооксидния отводник и SiC отводника са различни (последният е с междинно гасена дъга, първият няма междинно гасен разряд или има само разделителна междина), което на практика води до термично разрушаване и дори сериозни експлозии. Изправени пред тази ситуация, много електроснабдителни бюра и институти за проектиране на електроенергия предлагат различни видове номинални напрежения (като 14,4 kV, 14,7 kV и др.) в зависимост от условията на местната електропреносна мрежа. В тестовете за натоварване на няколко национални стандартни дискусионни доклада, допустимото отклонение на номиналното напрежение от 10 s се увеличава до 1,2 ~ 1,3 пъти, така че адаптивността на цинкооксидния отводник към неутралната точка се увеличава 1,2 ~ 1,3 пъти. Подобрена е системата за недиректно заземяване.

Тъй като номиналното напрежение на цинкооксидния отводител е твърде ниско, той ще работи при еднофазно заземяващо пренапрежение или дори при многобройни преходни пренапрежения. Отделът за надзор на безопасността и координация на производството към Министерството на електроенергетиката предложи преразглеждане на отводителя още в 17-ия бюлетин за безопасност от 30 октомври 1993 г.

В преходния период между обявяването и преразглеждането на новия стандарт се предлагат следните правила за проектиране за избор на номинално напрежение и напрежение за непрекъсната работа на цинкооксидния отводник в неутрална незаземена система: номиналното напрежение е 1,2-1,3 пъти по-голямо от референтното напрежение за гасене на дъгата на SiC отводника, а напрежението за непрекъсната работа е най-високото мрежово напрежение по време на работа на системата.

Тъй като няма унифициран стандарт за горните основни данни, ще има несъответствие между производителя на мълниеотвода и потребителя при проектирането и производството.

3, внедрете изданието от 2000 г. на новия стандарт, безопасен и разумен избор на реалността на мълниезащитата

В новия китайски стандарт от 2000 г. (GB11032-2000) е признат принципът за избор на номинално напрежение над 1,2-1,3 пъти, но изборът на напрежение за непрекъсната работа има нова разпоредба: от 1,5Un//U1mA като референтна стойност за експлоатационния живот на отводителя, за да се избере (проектира) напрежението за непрекъсната работа на отводителя. При ниво на проектиране и производство на домашните отводители, общата стойност е 80%, така че напрежението за непрекъсната работа се избира като 0,8 пъти номиналното напрежение. Това се подкрепя от малката област на тока на волтамперометричната крива.

Следователно, на практика, нивото на пренапрежение от 1 час еднофазна заземителна операция трябва да се вземе предвид при провеждане на симулационни изчисления според специфичните условия или при избора на отводител според опита и практиката. Въпреки това, в техническите споразумения на потребителите и дори в чертежите на институтите за енергийно проектиране има много номинални стойности на напрежението, които леко се различават от горните стойности, което според мен е ненужно (като 16,5 kV и 16,7 kV при 10 kV и др.). Причината е, че в действителния процес на проектиране на мълниеотводителя, номиналната стойност на напрежението във волт-амперната крива е в областта на малкия ток, което е по-малко от стойността U1mAAC, така че стремежът към фина разлика не може да бъде реализиран в действителния проект на мълниеотводителя. Освен това, от следващото обсъждане, в съответствие с изискванията на новия национален стандарт, за да се избере безопасна употреба при разрешеното пренапрежение (това се отнася за незаземена система).

4. Научен избор на незаземен цинков оксиден разрядник съгласно новия стандарт от издание 2000 г.

(1) Номиналното напрежение трябва да бъде избрано и проектирано според максималната ефективна стойност на допустимото напрежение с промишлена честота, приложено към клемите на отводителя, така че той да може да работи правилно при преходно пренапрежение, определено при теста с определено действие на натоварване. Непрекъснатото работно напрежение трябва да бъде избрано така, че да позволява постоянно RMS между клемите на отводителя. В този случай напрежението на разряд с промишлена честота трябва да бъде достатъчно високо, за да се избегне счупване на изолацията на защитеното оборудване при работно пренапрежение без защита и да се удължи експлоатационният живот, като трябва да се вземат предвид действителното ниво на скоростта на заряд и остатъчното напрежение на цинкооксидния отводител, произведен в Китай.

(2) Когато напрежението на мрежовата честота се покачва значително или напрежението на изпитване на изолацията на оборудването е по-високо, трябва да се избере по-високото номинално напрежение на цинкооксидния отводител. Изборът на референтно напрежение на мрежовата честота трябва да бъде равен или по-голям от номиналното напрежение. За да бъдат по-добре изпълнени тези две точки в новите изисквания на НАЦИОНАЛНИЯ стандарт, следното изчисление може да се установи, че отговаря и на изискванията за пренапрежение. Съгласно изискванията на националния стандарт, еднофазното заземяване може да работи 2 часа без действие. В най-сериозния случай, когато еднофазното заземяване и отхвърлянето на товара се случват едновременно, максималното възможно пренапрежение, изчислено теоретично, е 1,99 пъти, а допустимото непрекъснато работно напрежение UC (ефективна стойност) на цинкооксидния отводител се избира, както следва:

Номиналното напрежение (Ur≈1,25 UC) е избрано съгласно националния стандарт за скорост на зареждане от 0,8, което отговаря на всички изисквания. Ако се използва дъгово заземяване и резонансно пренапрежение с висока вероятност за излизане, номиналното напрежение трябва да отговаря на: натиснете отново ?=0,8 Изберете непрекъснато работно напрежение, което също отговаря на изискванията.

В обобщение, основната трудност при избора на отводител е да се определи обхватът на временното пренапрежение. Необходимо е да се осигури безопасна и точна работа при високо работно пренапрежение и атмосферно пренапрежение, както и да се гарантира, че вентилната плоча не работи при временно пренапрежение.

В момента, изборът на типа и проектирането на отводителя трябва да гарантират, че цинково-оксидният отводител с най-високо пренапрежение в системата не работи при 2-часово еднофазно заземяване, в противен случай цинково-оксидният отводител ще се срине термично или дори ще експлодира.

Следователно е целесъобразно да се избере незаземена система според новите изисквания.

Но в устройството за заземяване на кондензатор с дъгогасителна бобина, пренапрежението на заземяването ще бъде много по-ниско, тогава може да се избере ниско според практическото симулационно изчисление на номиналното напрежение и непрекъснатото работно напрежение, за да се осигури действието на цинково-оксидния мълниеотвод при по-ниско работно пренапрежение, устройството за защита на кондензатора, но ако не е удобно, може да се избере и без заземителна система.

Тъй като се счита, че изолацията между полюса на кондензатора и земята отговаря на изискванията за 2-часово заземяване на еднофазни кондензатори.

Работейки при напрежение по-ниско от номиналното, разрядникът не работи и няма да причини повреда от пренапрежение на кондензаторното устройство.

Като цяло, това е така, защото вентилните пластини от серия цинков оксид, свързани последователно, без хлабина, в резисторите на мълниеотвода от цинков оксид не могат да понесат дори повече от 1,99 пъти пренапрежението. Причинено от избора на референтно напрежение на дъга от SiC, номиналното напрежение на мълниеотвода от цинков оксид не може да отговори на изискванията и е неизбежно да се повиши, за да се гарантира безопасността на отвода, например без реални симулационни данни.

Препоръчителната стойност, въплътена в духа на националния стандарт, е по-подходяща, защото отговаря на граничните изисквания.