避雷器的電氣性能

避雷器的額定電壓，工頻放電電壓，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓是表征避雷器電氣性能的幾項(xiàng)重要指標(biāo)，他們是根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)，運(yùn)行方式及絕緣配合的原則來(lái)確定的。

1，額定電壓，避雷器能夠可靠地工作并能完成預(yù)期的動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)的最大允許工頻電壓，稱為避雷器額定電壓。對(duì)于有間隙避雷器而言，我國(guó)，德國(guó)和蘇聯(lián)曾稱這一電壓為滅弧電壓，現(xiàn)在以IEC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一定義。為確保避雷器正常工作，必須使這一電壓設(shè)計(jì)得大于安裝處可能出現(xiàn)的最大短時(shí)工頻電壓。

  為了確定和計(jì)算避雷器額定電壓，需要分析避雷器安裝處于工頻電壓的變化情況。在系統(tǒng)中，產(chǎn)生短時(shí)工頻電壓升高的起因主要有三個(gè)：一是發(fā)動(dòng)機(jī)因突然甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速加快，引起母線電壓升高；二是由于電感和電容效應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸電線路空載時(shí)末端電壓升高；三是發(fā)生單相美的故障時(shí)，健全相電壓升高。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，全線跳閘，甩負(fù)荷與單相接地故障同時(shí)發(fā)生的機(jī)會(huì)是十分罕見(jiàn)的，故障往往出現(xiàn)于線路局部，因此，無(wú)須考慮這三種電壓同時(shí)升高的可能性。我國(guó)關(guān)于甩負(fù)荷引起的母線電壓升高的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不超過(guò)1.37倍相電壓。

2，工頻放電電壓，工頻放電電壓是有串聯(lián)間隙避雷器的一個(gè)重要參數(shù)。工頻放電電壓具有一定的分散性，分散帶的寬窄與火花間隙的結(jié)構(gòu)，預(yù)照射條件和工藝水平有很大的關(guān)系。按我國(guó)的制造水平，在碳化硅避雷器設(shè)計(jì)中，取工頻放電電壓平均值的正負(fù)7%—10%為其上，下限。許多產(chǎn)品的分散帶僅為-5%—5%。

   確定工頻放電電壓下限時(shí)，應(yīng)該考慮兩個(gè)條件：一是必須保證避雷器能夠可靠地熄??；二是對(duì)于非限制操作過(guò)電壓的避雷器，其工頻放電電壓應(yīng)該大于系統(tǒng)的操作過(guò)電壓，防止在這種過(guò)電壓出現(xiàn)時(shí)動(dòng)作，損壞避雷器。

   為闡明工頻放電電壓和避雷器滅弧能力之間的內(nèi)在聯(lián)系，使用切斷比的概念來(lái)描述式避雷器這一特性，它等于工頻放電電壓下限值與避雷器額定電壓之比。

3，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓是供絕緣配合計(jì)算用的重要數(shù)據(jù)。由氣體放電理論得知，由串聯(lián)間隙的避雷器的沖擊放電電壓與所施電壓的陡度有很大關(guān)系，因此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在1.2/50us標(biāo)準(zhǔn)波，電壓上升速率為一定值時(shí)，陡波頭沖擊電壓及模擬不同波頭的操作過(guò)電壓等作用下的放電電壓值。波頭越陡，放電電壓越高。根據(jù)實(shí)測(cè)，同一避雷器在前述陡波頭沖擊電壓作用時(shí)的放電電壓最大值可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)波作用時(shí)的1.15倍左右。

   實(shí)際應(yīng)用中，選取標(biāo)準(zhǔn)波沖擊放電電壓和標(biāo)稱放電電流殘壓中的一個(gè)最大者作為避雷器的保護(hù)水平。保護(hù)水平與避雷器額定電壓之比為保護(hù)比，它是表征避雷器保護(hù)特性的一個(gè)指標(biāo)，其值越低，保護(hù)性能越優(yōu)越。