避雷器的结构及主要部件特点

admin

避雷器内部有两个电极，四周由加强的玻璃纤维连在一起，从而形成了一个相对稳定的构架；其内部为氧化锌电阻片，剩余部分完全被桶柱状金属件和金属电极充满。在电极的一端中心处有一个助推螺丝，从外部把它拧紧，直到它的末端固定住。然后进行复合外套注塑，浇铸成一个整体。此种结构仅适用于中低压电网（35kV以下电压等级）避雷器，因为随着电压等级的增高，相应的外绝缘的高度要大幅增加，在机械强度等方面存在一定的缺陷，有待解决。这种结构目前为国外一些生产厂家所使用，在国内相对使用较少，在国内的生产厂家，一般都采用以下结构形式：

这种结构的特点主要是在机械强度高，抗震性能好，有利于实现较高电压等级的产品。上部和下部为法兰，中间为环氧管连接，环氧管内为氧化锌电阻片，电阻片与环氧管之间充满填充物（主要为硅胶类填充物，减少电阻片震动），还有一种外套为硅橡胶绝缘材料，采用一次成型的工艺注射成型。硅橡胶都是采用专用的结合剂（底涂），在一定的条件下将环氧管和硅橡胶之间形成分子结合，以保证避雷器的密封性能。这种类型的避雷器在设计上已有几十年的运行经验，目前也是最可靠的结构类型之一。

硅橡胶：用于避雷器复合外套上主要特性：

1. 重量轻、体积小、免维护。

2. 防爆性：由于硅橡胶的弹性较大，收缩比例最高达700%，避雷器复合外套收缩比也在300-500%，不论由于什么原因引起的防爆槽启动，都会在硅橡胶外套处有一个弹性的缓冲作用。内部有硅胶填充物、外套又有收缩弹性大大减弱了避雷器爆破时产生的冲击力，所以不会危害周围相关设备。

3.憎水性及憎水迁移性：憎水性在试验过程中已得到明显的证实，见图片呈水滴状，不会形成流体。憎水迁移性而是将落去硅橡胶表面的杂质（灰尘等），在一定的时间下相磁铁磁化一样将表面地的杂质也是其具有一定的憎水性。这就是为什么硅橡胶外套不用每年都清理或涂硅油的原因。

4. 抗老化、抗紫外线特性，硅橡胶受环境的影响较小。

5. 适于设备生产特大型的设备，如500、750、1000kV设备套管等。

6. 其缺点是：①抗弯强度低、柔软 ②价格高，与瓷瓶价格比没有优势。

氧化锌电阻片（MOV）的特性：氧化锌电阻片为避雷器的主要核心部件之一。

① 氧化锌电阻片的组成：它以ZnO材料为主体，添加金属氧化物，在高温下烧结而成。这种电阻片，都是由主晶相与少量晶界相及气孔组成的多相多晶材料。一般认为，由于在晶粒与晶间层形成了势垒，故使电阻片具有很强的非线性。电阻片的制造工艺是保证电阻片性能的非常重要方面，在常用的配方中，添加剂仅占总重量的5%～10%左右，要使添加剂与ZnO均匀混合，添加剂的颗粒应较细、有机成分与含量对混合浆料的均匀是至关重要的，而浆料的均匀性又是影响瓷体成分与结构均匀性的保证因素之一。高温烧结是成瓷过程，烧结温度与保温时间等条件决定瓷体致密度、晶粒形状与大小和添加剂在晶粒与晶界的分布。电阻片烧结温度在1200℃左右甚至更高一些。成型后的降温过程是晶格缺陷、杂质、氧等的再分布过程，也是晶相可能发生相变的过程。热处理是提高性能稳定的一种工艺手段，而其它性能，如非线性系数、泄漏电流、击穿电压等也与热处理温度和时间有密切关系。电阻片的两端表面必须制备有接触性能良好并导电的电极。常用的电极有喷铝电极和烧银电极两种，当然由于银的价格远高于铝，现在生产厂家常用喷铝电极。电阻片的侧面有良好的绝缘保护（一般称为绝缘釉），以避免过电压作用时发生沿面放电，也可隔绝潮湿空气的侵入，以免造成不利影响。

② 氧化锌电阻片的工作原理，见图，伏安特性

a. 残压低，与碳化硅避雷器相比具有优异的保护性能由于具有优异的非线性U-I特性，使雷电和操作过电压作用下残压更低，易于实现与被保护设备之间合理的绝缘配合，增强安全裕度，或者可以降低设备绝缘水平和造价。

b. 无续流、负载轻、重复动作特性好。ZnO非线性电阻片在工作电压下的泄漏电流比碳化硅电阻片小得多，仅为微安数量级，可以视为无续流。因此可以做成不带串联间隙的避雷器。带串联间隙的避雷器的保护性能受间隙动作时延的影响，表现在放电电压和放电时间的伏秒特性上，研究表明：ZnO的导通时间很短，约为数十纳秒。

c. 通流容量大，吸收过电压能力强。ZnO电阻片具有很大的通流能力，单位面积的通流能力约为sic电阻片的4～4.5倍，而单位体积吸收的过电压能量则可以大4倍左右。

Alexander_DJ

哎呦，不错值得书藏！

肉包子

恩恩 写的很好~  受教了  感谢楼主分享

xezjr

感谢楼主的分享，只因懂得这样

cztgo

学习了，多谢分享