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防雷元器件的性能特点有哪些?

       电力系统中,防雷是一件大事。雷击无小事,损失无法估量,尽量避免,提前做好防雷措施。防雷元器件,过电压防雷器的特点有哪些呢?如果你需要电力绝缘子、瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子、线路绝缘子、悬式绝缘子、针式绝缘子、盘式绝缘子、拉紧式绝缘子、避雷器、隔离开关、跌落式熔断器、变压器、负荷开关、箱式变电站、电缆、电力金具,欢迎垂询长沙瑞起机电设备有限公司,获得更多技术支持和价格优惠。网址:www.hncmec.com, QQ:179934537。

       正常工作时,避雷开关元件是断开的;当雷击浪涌来的时候,开关元件导通,将浪涌电流泄放到大地,从而保护了电子设备免受浪涌冲击损坏。
开关元件种类有:
  • 陶瓷气体放电管
  • 玻璃放电管(强效放电管)
  • 半导体放电管三种类型。
 它们的优点是:
  • ①击穿(导通)前相当于开路,电阻很大,几乎没有漏电流;
  • ②击穿(导通)后相当于短路,可通过很大的电流,压降很小;
  • ③脉冲通流容量(峰值电流)大:陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种(当然还有更大的,达100kA以上),10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间;玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种;半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。
  • ④除了个别半导体放电管外,它们都具有双向对称特性。
  • ⑤陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小,在3pF以下。
  • ⑥玻璃放电管和半导体放电管的响应速度都很快,在ns量级。
  • ⑦玻璃放电管的击穿电压可以做得很高,最高的达5kV。
  • ⑧半导体放电管的击穿电压可以做得很准确。
 它们的缺点分别是
,陶瓷气体放电管:
  • ①由于气体电离需要一定的时间,所以响应速度较慢,反应时间一般为0.2~0.3μs(200~300ns),最快也就是0.1μs(100ns)左右,在它未导通前,会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。
  • ②击穿电压一致性较差,分散性较大,一般为±20%。
  • ③击穿电压只有几个特定值。
  •  玻璃放电管和半导体放电管:
  • ①通流容量较陶瓷气体放电管小得多。
  • ②击穿电压尚未形成系列值。
  • ③玻璃放电管击穿电压分散性较大,为±20%。
  • ④半导体放电管电容较大,有几十至几百pF。
 限压元件类
  •  压敏电阻
  • TVS管(瞬态电压抑制二极管)
它们象稳压二极管那样具有限压特性。当外加电压小于其导通电压时,它具有很大的内阻,漏电流很小;当外加电压大于其导通电压时,其内阻急剧减小,可以流过很大的电流,而其两端的电压却只有少量的上升。它们的导通电压都有从低压到高压的系列值,便于在各种不同电压的电路中使用。另外,两者的电容都较大(TVS管也有低电容产品),不适于在高频电路中使用。
        压敏电阻与TVS管的区别在于:压敏电阻能承受更大的浪涌电流,而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大,最大可达几十kA到上百kA;但压敏电阻的漏电流较大,非线性特性较差(动态电阻较大),大电流时限制电压较高,且所能耐受的冲击电流的大小随冲击次数的增加而减小(降额特性),较易老化。TVS管的非线性特性和稳压管完全一样,动态电阻较小,限制电压较低,且不易老化,使用寿命长,但通流能力较小(10/1000μs波峰值电流在几A至几百A之间)。再有就是反应速度不同,TVS管的反应速度极快,为ps级,而压敏电阻反应速度稍慢,为ns级。
         防过流和过热保护元件类防过流元件有自恢复保险丝、电流保险丝、电阻,防过热保护和过热检测元件有温度保险管和温度保险丝。
        自恢复保险丝是一种正温度系数热敏电阻,当流过它的电流小于其保持电流时(温度较低),它的阻值很小;当流过它的电流超过其触发电流时(温度升高),它的阻值急剧增大,从而阻断雷电流的继续侵入或者电路的续流,温度降低后能自行恢复。但由于热惰性,其反应速度很慢,一般为秒级(流过的电流越大或温度越高,反应越快)。自恢复保险丝可以用于代替电流保险丝,免除经常更换的麻烦。温度保险管和温度保险丝是一种温度开关元件,正常工作时是短路的,当温度高于其断开温度时开关断开(不可恢复),常用于过热保护和过热检测。 

避雷针、避雷器是最常见的防雷装置,那么避雷针有什么优缺点呢?
       为免遭直击雷破坏,变电所一般设有独立避雷针和构架避雷针,有些峡谷地带变电所则采用避雷线保护。其结构均分为接闪器、引下线和接地体,防雷原理相同。 
       为了防止反击,要求避雷针与被保护设备之间空中距离不小于5m,地中距离不小于3m。构架避雷针一般用于110kV及以上,且装设集中接地装置后与主地网连接。
       独立避雷针的保护范围对地面为1.5h(针高),对超过针高一半的空间其保护范围只能在45°角内校核。目前国际上流行的一种滚球法理论校核独立避雷针的保护范围比较符合实际。滚球法理论认为直击和绕击与雷云带电量有关,能量越小的雷越易产生绕击。可形象地解释为一个半径与雷云带电量成比例的以雷云先导为圆心的球,滚落在地面上,到碰到避雷针尖为止。球与地面接触点到针尖这段弧,如果碰不到被保护物体,则被保护物处在保护范围内。如中等强度的雷云(U0=50MV),按雷电先导的闪击距离公式rs=1.63U01.75 ,可得球的半径为133m。在此情况下得出的保护半径比有关设计规程的大一些。按防雷规范校核保护范围,一般110kV中等规模变电所采用3~5根,35kV变电所1~4根30m左右避雷针,以覆盖全所被保护区。瑞起电力,一站式服务世界电力用户。长沙瑞起机电设备公司生产电力绝缘子、瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子、线路绝缘子、悬式绝缘子、针式绝缘子、盘式绝缘子、拉紧式绝缘子、避雷器、隔离开关、变压器、负荷开关、箱式变电站、跌落式熔断器、电缆、电力金具,欢迎垂询。网址:www.hncmec.com, QQ:179934537。
         微波塔也是一种独立避雷针。对于所内设有微波塔的,规程规定微波塔必须与通信室地网连接。通讯室和主控室地网一体,雷电流通过主控室地网泄放。按前面分析,如果高压配电室、主控室、通讯室内保护、监控、计量表、RTU等接于相距较远的地网,且之间又有电的联系时,所内电子设备遭受的反击机率更大。
        避雷针的年雷击次数,可按经验公式N= 0.015 •n•k(l 5h)(b 5h)10-6 计算[4]。其中n为年雷暴日数,K为校正系数金属结构取2。l、b、h分别为建筑物的长、宽、高。按该式在年雷暴日为40的地区,35kV室外终端变电所,母线构架5.5m高,受雷击概率为每年0.000454次,而加1根30m高避雷针后,则每年将受0.027次雷击。如果一个变电所有4根针,每边相距50m,雷击概率则为0.048次/年。
       避雷针大大增加雷击概率,使得依附于一次设备的目前正在大量更新的保护、监控、综自及通讯等微电子设备感受雷害的机率大大增加,损坏方式也多种多样,使电力生产带来很大的损失。

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