氧化锌避雷器

氧化锌避雷器氧化锌避雷器工作原理及结构与陶瓷涂层氧化锌避雷器相比，复合涂层氧化锌避雷器具有体积小、重量轻、防爆密 封性能好、爬电距离大、耐污染、制造工艺简单、结构紧凑等一系列优点。因此，它很受 用户欢迎，但也存在涂层材料老化和电腐蚀的缺点。目前，在这一领域，除了研究如何改 善氧化锌非线性电阻器的特性外，我们还研究了外绝缘材料的耐老化性和耐电蚀性，并改 善了内绝缘结构和材料特性，以弥补有机复合材料的不足。一、原理氧化锌避雷器是20世纪70年代发展起来的一种新型避雷器。它主要由氧化锌压敏电 阻组成。每个变阻器都有一个特定的开关电压（称为变阻器），因为它是制造出来的。在 正常工作电压下（即小于变阻器电压），变阻器值非常大，相当于绝缘状态。然而，在脉 冲电压（大于变阻器电压）的作用下，变阻器在一个低值下发生故障，这相当于短路状态 然而，变阻器的冲击状态可以恢复；当高于压敏电压的电压被取消时，它会返回到高电阻 状态。因此，在电力线路上安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高压击穿变阻器， 雷电电流通过变阻器流入地面，从而将电力线路上的电压控制在安全范围内，从而保护电 气设备的安全。二、复合外套氧化锌避雷器一般以下面几个主要部件组成：a.串联的氧化锌非线性 电阻片（或称阀片）组成阀芯；b、由玻璃纤维增强热固性树脂（FRP）组成的内部绝缘和机械强度材料；c、热硫 化硅橡胶外伞罩材料；d、硅酮密封剂和粘合剂；e、内部电极、外部接线端子和配件。但是，各个制造厂家却根据不同的生产和技术条件，选择不同的生产工艺和产品结构 笔者按照复合外套氧化锌避雷器的电阻片与外绝缘伞套间的内绝缘结构不同，选择我国目 前有代表性的四种结构进行对比性的试验研究，以得到各个不同结构和工艺的复合外套氧 化锌避雷器在电气和物理机械等性能方面的差别，这四种典型的避雷器结构：这里，A型、B型、C型和D型分别用于表示环氧玻璃纤维预制管、树脂玻璃纤维复合 缠绕、树脂玻璃纤维复合缠绕加树脂灌封和热收缩塑料套管加树脂灌封。除了这四个，还 有SMC热成型、高温固化环氧树脂浇注等，这将在这里暂时不进行研究。具有上述四种结 构的避雷器外伞罩可以预制。这样，经过高温二次硫化后，外伞罩材料可以达到最佳的电 气和物理性能。最后，将预制伞罩与芯体粘结密封。此外，上述四种结构中的A型和B型 可以直接模塑或注射模塑在铁芯的绝缘上，但硫化温度和硫化时间有一定的限制，否则很 容易改变内部绝缘材料和电阻器的特性。为了提高对比性，四种结构的试品都先制成电阻片芯体（棒），之后通过粘合剂与预 制式硅橡胶外套紧密粘结，最后两端用屏蔽端盖封装成避雷器试品和比例单元，其中，a 型芯体是将电阻片、电极及弹簧封装于环氧玻璃丝管；b型芯体是将电阻片及电极用环氧 浸渍的无碱玻璃丝带卷绕并加热固化；C型芯体也是先将电阻片及电极用环氧浸渍的无碱 玻璃丝带卷绕并加热固化，再用环氧树脂浇注并加热固化；d型芯体是先将电阻片及电极 用热缩塑料套固定，再用环氧树脂浇注并加热固化。电阻片的尺寸为3 4 X 2 0.5 mmo此外，为了研究避雷器的内外绝缘性能，还用绝缘棒代替电阻片，使绝缘子样品与避 雷器“相等”。三、复合外套氧化锌避雷器的性能试验和分析对于上述四种复合外套氧化锌避雷器的 结构，其物理电气性能在哪些方面有差别？差别到底有多大？这就是笔者要研究和解决的 问题。参考复合涂层氧化锌避雷器的相关标准，在所有试验项目中，只有以下项目与上述避 雷器的内部结构有关，而其他项目与避雷器的结构无关或关系不大。所以这里只选择以下几个试验项目进行试验。四、14/10大电流冲击试验对于复合外套氧化锌避雷器所用的3 4 X 2 0.5 mm电阻片，其4/10ys大电 流冲击水平一直是我国向iec标准（即达到65ka）以及国外先进水平冲击的目标， 目前我国部分生产厂还不能完全满足。