3 金屬氧化物避雷器的分類
我國(guó)的金屬氧化物避雷器研制和生產(chǎn)現(xiàn)已形成集合型和規(guī)模化的大生產(chǎn)體系，經(jīng)過(guò)引進(jìn)、消化、移植國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展階段，現(xiàn)已開發(fā)研制具有自己獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列產(chǎn)品，部分產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，參與國(guó)際
市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。
以下結(jié)合我國(guó)生產(chǎn)的金屬氧化物避雷器系列產(chǎn)品，根據(jù)其不同的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分類：
3.1 按電壓等級(jí)
金屬氧化物避雷器按額定電壓值來(lái)分，可分三類：
3.1.1 高壓類；其指66kV以上等級(jí)的金屬氧化物避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為500kV、220kV、110kV、66kV四個(gè)電壓等級(jí)。
3.1.2 中壓類；其指3kV～66kV（不包括66kV系列的產(chǎn)品）范圍內(nèi)的金屬氧化物避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為3kV、6kV、10kV、35kV四個(gè)電壓等級(jí)。
3.1.3 低壓類；其指3kV以下（不包括3kV系列的產(chǎn)品）的金屬氧化物避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四個(gè)電壓等級(jí)。
3.2 按標(biāo)稱放電電流
金屬氧化物避雷器按標(biāo)稱放電電流可劃分為20、10、5、2.5、1.5kA五類。
3.3 按用途
金屬氧化物避雷器按用途可分為系統(tǒng)用線路型、系統(tǒng)用電站型、系統(tǒng)用配電型、并聯(lián)補(bǔ)償電容器組保護(hù)型、電氣化鐵道型、電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)機(jī)中性點(diǎn)型、變壓器中性點(diǎn)型七類。
3.4按結(jié)構(gòu)性能
金屬氧化物避雷器按結(jié)構(gòu)性能可分為無(wú)間隙（W）、帶串聯(lián)間隙（C）、帶并聯(lián)間隙（B）三類。
3.5 氧化鋅避雷器按絕緣結(jié)構(gòu)
氧化鋅避雷器按絕緣結(jié)構(gòu)可劃分為兩大類：
3.5.1 瓷外套；瓷外套氧化鋅避雷器按耐污穢性能分四個(gè)等級(jí)，Ⅰ級(jí)為普通型、Ⅱ級(jí)用于中等污穢地區(qū)（爬電比距20mm/kV）、Ⅲ級(jí)為用于重污穢地區(qū)（爬電比距25mm/kV）、Ⅳ級(jí)為用于特重污穢地區(qū)（爬電比距31mm/kV）。
3.5.2 復(fù)合外套；復(fù)合外套氧化鋅避雷器是用復(fù)合硅橡膠材料做外套，并選用高性能的氧化鋅電阻片，內(nèi)部采用特殊結(jié)構(gòu)，用先進(jìn)工藝方法裝配而成，具有硅橡膠材料和氧化鋅電阻片的雙重優(yōu)點(diǎn)。
4 復(fù)合外套氧化鋅避雷器
復(fù)合外套氧化鋅避雷器問世于80年代，美國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)已分別研制出6.6～750kV系統(tǒng)用復(fù)合外套氧化鋅避雷器，并有數(shù)千萬(wàn)只在電力系統(tǒng)運(yùn)行。我國(guó)從開始到現(xiàn)在，已研制和生產(chǎn)3kV～500kV電壓等級(jí)的復(fù)合外套氧化鋅避雷器，并以生產(chǎn)10kV電壓等級(jí)為主。
復(fù)合外套氧化鋅避雷器與瓷外套氧化鋅避雷器相比較，具有體積小、重量輕、防爆和密封性好、爬距大、耐污穢、制造工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此頗受用戶歡迎，但也存在外套材料的老化和電蝕損的不足。目前在這一領(lǐng)域除了研究如何提高氧化鋅非線性電阻片的特性外，還研究外套絕緣材料的耐老化和電蝕損性，以及改善內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)及材料特性，彌補(bǔ)有機(jī)復(fù)合材料的不足。
就我國(guó)目前大批量生產(chǎn)的10kV電壓等級(jí)復(fù)合外套氧化鋅避雷器而言，其內(nèi)外結(jié)構(gòu)有十多種，外套絕緣材料以硅橡膠為主，并有高溫硫化（HTV）、中溫硫化（MTV）、低溫硫化（LTV）和室溫硫化（RTV）之分，這樣避雷器結(jié)構(gòu)和材料上的不同，表現(xiàn)出整體性能上有一定的差別。
4.1 復(fù)合外套氧化鋅避雷器結(jié)構(gòu)
復(fù)合外套氧化鋅避雷器主要由以下面幾個(gè)部件組成：
①串聯(lián)的氧化鋅非線性電阻片（即閥片）組成閥芯；
②玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂（FRP）構(gòu)成的內(nèi)絕緣和機(jī)械強(qiáng)度材料；
③熱硫化硅橡膠外傘套材料；
④有機(jī)硅密封膠和粘合劑；
⑤內(nèi)電極、外接線端子及金具。
各制造廠家會(huì)根據(jù)不同的生產(chǎn)技術(shù)條件來(lái)選擇不同的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。由于復(fù)合外套氧化鋅避雷器的電阻片與外絕緣傘套間的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)不同，復(fù)合外套氧化鋅避雷器在電氣和物理機(jī)械等性能方面是有差別的。
復(fù)合外套的材料有：環(huán)氧玻璃絲預(yù)制管（A）、樹脂玻璃絲復(fù)合卷繞（B）、樹脂玻璃絲復(fù)合卷繞加樹脂灌封（C）、熱縮塑料套加樹脂灌封（D）、ＳＭＣ熱模壓、高溫固化環(huán)氧樹脂澆注等。前四種避雷器的外傘套都可預(yù)制，這樣通過(guò)高溫二段硫化后，使外傘套材料達(dá)到最優(yōu)的電氣和物理性能，預(yù)制的傘套最后再與芯體粘合和密封。另外，前兩種可以在芯體內(nèi)絕緣上直接模壓或注射成型外傘套，但硫化溫度和硫化時(shí)間都有一定的限度，否則容易造成內(nèi)絕緣材料和電阻片的特性發(fā)生變化。
4.2 復(fù)合外套氧化鋅避雷器的性能試驗(yàn)和分析
4.2.1 4/20μs大電流沖擊試驗(yàn)。對(duì)于復(fù)合外套氧化鋅避雷器所用的34×20.5mm電阻片，其4/20μs大電流沖擊水平一直是我國(guó)向IEC標(biāo)準(zhǔn)（即達(dá)到65kA）以及國(guó)外先進(jìn)水平?jīng)_擊的目標(biāo)，目前我國(guó)部分生產(chǎn)廠還不能完全滿足IEC的要求。眾所周知，在進(jìn)行4/20μs大電流沖擊試驗(yàn)中，由于殘壓高，沿電阻片側(cè)面往往發(fā)生閃絡(luò)或斜穿閃，為了解決這一問題，通過(guò)電阻片側(cè)面絕緣保護(hù)材料的工藝改性，或加強(qiáng)避雷器內(nèi)絕緣特性等措施都能提高避雷器4/20μs大電流沖擊性能。用過(guò)去廣泛使用的145絕緣漆側(cè)面保護(hù)的電阻片串聯(lián)制成比例單元，其直流1mA參考電壓為8.810kV～8.9kV。避雷器電阻片的側(cè)面用固體絕緣材料填充可顯著提高避雷器的4/20大電流通流能力，并能改善避雷器的局部放電特性。
4.2.2 局部放電。由于復(fù)合外套氧化鋅避雷器的內(nèi)外絕緣均為有機(jī)復(fù)合材料，而局部放電對(duì)有機(jī)絕緣材料的損害十分突出，在持續(xù)運(yùn)行電壓下的局部放電量反映著避雷器的制造水平，雖然IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1.05倍Uc下為50pC，但國(guó)外大部分制造廠家都規(guī)定的很小，如ABB公司規(guī)定為不大于5pC。
試驗(yàn)表明復(fù)合外套氧化鋅避雷器的局部放電起始于邊緣（或尖端）的電暈放電，而不是氣體間隙放電，Ａ型結(jié)構(gòu)比其它三種結(jié)構(gòu)的起始放電電壓略低，這正是由于在Ａ型結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部的電極及彈簧等在氣體媒介中首先產(chǎn)生電暈放電。由此看來(lái)，改善電阻片界面處的局部放電特性是提高避雷器整體局部放電特性的主要途徑。
4.2.3 避雷器絕緣的耐壓和泄漏電流。為得到復(fù)合外套氧化鋅避雷器的內(nèi)外絕緣的耐壓特性和泄漏電流，采用“等形于”避雷器的絕緣體的試品進(jìn)行１分鐘工頻和15次標(biāo)準(zhǔn)沖擊（1.2/50）耐受試驗(yàn)，及直流泄漏電流的測(cè)量，其耐受電壓值折算為標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的電壓值，避雷器內(nèi)外絕緣的工頻和沖擊耐受電壓都超過(guò)10kV電壓等級(jí)避雷器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，完全滿足避雷器的制造要求，在直流電壓下的泄漏電流也遠(yuǎn)小于避雷器電阻片對(duì)應(yīng)電壓下的電流值。
4.2.4 密封和熱老化。關(guān)于復(fù)合外套氧化鋅避雷器的密封性檢驗(yàn)，在型式試驗(yàn)中是42h鹽水沸煮后測(cè)量其泄漏電流，根據(jù)水煮前后泄漏電流的變化量來(lái)判斷避雷器密封性能。但對(duì)于用樹脂和玻璃絲復(fù)合卷（纏）繞作為
[1] [2] 下一頁(yè)
