现代防雷产品演变与产品特点

现代防雷产品演变与产品特点

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关键词：避雷器 结构 特点分类
防雷器、避雷器在我国电力系统中已经存在并且实践了几十年了，已经不是什么新产品新技术了，但是目前行业里仍有人把80年代的产品技术经过简单包装就变成了进口的新产品新技术。不知道是什么原因。本文从早期的避雷间隙到现代的避雷器，从发展上对避雷器进行详细的产品描述。
1 避雷器的种类
避雷器从早期到现在从结构上并没有什么大的变化。按照结构可以分为以下几种类型：
 
1） 保护间隙
2） 管式避雷器
3） 阀式避雷器
4） 磁吹避雷器
5） 氧化锌避雷器
 
按照保护形式可以分为：开关式、限压式，并联式、串联式；
按照结构又可以分为：间隙避雷器、无间隙避雷器，其中阀式避雷器有分为：普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器。
 
2.避雷器的特点
2.1.1保护间隙
 
图1 保护间隙
保护间隙是最早应用在电力系统中作为避雷器是用的装置。3、6、10KV电网中的使用率较高。他有两个放电极组成，分别接在被保护设备的两端；一般保护间隙的间距为5、10、10mm。图中2是主放电间隙，3是辅助放电间隙，辅助间隙的作用是防止住保护间隙误动作。保护间隙被击穿后形成共频续流，电弧在电动力及热气流作用下在电极上下移动，当电弧的间距达到电极顶端时，由于电弧直径变长（电流能量减弱），冷却所以可能自动熄弧。
 
特点：
由于保护间隙的自动熄弧能力不强所以一般配合自动重合闸装置共同使用。目前，国内的部分地区还在使用保护间隙作为电网防雷保护装置，大多数地区已经淘汰不用。
2.1.2 新型材料间隙避雷器
 
图2间隙避雷器
新型间隙避雷器的工作原理与保护间隙一样：基于电弧放电技术，当电极间的电压达到一定程度时，击穿空气电弧在电极上进行爬电。
优点：放电能力强，通流量大（可以达到100KA）漏电流小
热稳定性好
缺点：残压高，反映时间慢，存在续流
 
工艺特点：由于金属电极在放电时承受较大电流，所以容易造成金属的升华，使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的启动和正常使用。放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业，，电极的主要成分是钨金属的合金。
工程应用：该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B级避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火灾，避雷器动作后（飞出）脱离配电盘等事故。根据型号的不同适合与各种配电制式。工程安装时一定要考虑安装距离，避免引起不必要的损失和事故。
 
图3开放间隙避雷器安装
2.1.3 密闭式间隙避雷器
现在国内市场有一种多层石墨间隙避雷器，这种避雷器主要利用的是多层间隙连续放电，每层放电间隙相互绝缘，这种叠层技术不仅解决了续流问题而且是逐层放电，无形中增大了产品自身的通流能力。

图4 新型石墨多层避雷器
优点：放电电流大 测试最大50KA（实际测量值）漏电流小
无续流 无电弧外泻 热稳定性好
缺点：残压高，反应时间慢
工艺特点：石墨为主要材料，不存在后续电流问题，最大的特点是没有电弧的产生，且残压与开放式间隙避雷器比较要低很多。
工程应用：该种避雷器应用在各种B、C类场合，与开放式间隙比较不用考虑电弧问题。根据型号的不同该种产品适合与各种配电制式。
2.1.4开放式放电管避雷器

图5 开放式放电管避雷器
开放式放电管避雷器，实质与开放式间隙避雷器是一样的产品，都属于空气放电器。但是与间隙放电器比较它的通流能力就降了一个等级。
优点：体积小 通流能力强（10-15KA）漏电流小 无电弧喷泻
缺点：残压较高 有续流 产品一致性差（启动电压、残压）反映时间慢
2.1.5密闭式气体放电管
密闭式气体放电管也叫惰性气体放电管，主要是内部充盈了惰性气体，放电方式是气体放电，靠击穿气体来起到一次性泻放电流的目的。一般有2极和3极两种结构。外型与上图相似。
优点：体积小（气体管可以很小） 通流量大 无电弧
缺点：产品一致性差（启动电压、残压）有续流 残压较高
工艺特点：空气放电管还是属于开放式产品，在工作时不保证绝对没有点火花从排压孔喷出，气体放电管是密封结构，一般有2极和3极良种结构形式，一般3极有热保护装置（短路装置），在放电管工作时温度超过了一定范围，短路装置启动使放电管整体导通。防止温度过高造成放电管内气压生高器件爆裂。

图6 气体放电管3极结构
工程应用：一般空气放电管现在很少应用，而气体放电管现在被广泛的应用在信号防雷器上。型号的不同也有在电源避雷器上使用。
续下