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保护间隙避雷器的原理

2017-03-06 来源:买卖宝

保护间隙是最简单的一种避雷器。常用的保护间隙为羊角间隙,它是由主间隙和辅助间隙串联而成。

保护间隙避雷器的原理

最简单和最经济的避雷器是保护间隙,由一对角形电极和其间的空气间隙组成,如图1所示。间隙又包括主间隙和辅助间隙,辅助间隙是为了防止主间隙被外界物体(如鸟、树枝等)短路而引起误动作。电极做成角形有利于灭弧,当受到过电压作用时,由于间隙下端的距离小,在该处先发生放电产生电弧,电弧的高温使周围空气温度剧增,在热气流上升作用及自身电动力的作用下,电弧向上拉长,电弧电阻增大,当电弧拉伸到一定长度时,电源提供的能量难以维持其燃烧,电弧熄灭。保护间隙的灭弧能力差,只能熄灭小电流接地系统单相接地时不大的容性电流电弧,若保护间隙动作后流过的工频续流很大,间隙电弧无法自行熄灭,将引起断路器跳闸。虽然其限制了过电压,保护了设备,但会使断路器跳闸,影响对用户的供电,这是保护间隙的主要缺点,为此常将保护间隙和自动重合闸配合使用。保护间隙灭弧能力差,间隙处在空气中且极间电场很不均匀,放电特性受大气条件影响大,放电分散性大,伏秒特性陡,不易与被保护设备的绝缘特性配合,动作后会形成截波,所以应用较少,一般用于不会造成严重后果的场合,如低压配电网。

保护间隙避雷器

图1 保护间隙

1-主间隙;2-辅助间隙;3-绝缘子

保护间隙是最简单的一种避雷器。常用的保护间隙如图2所示,称为羊角间隙。它是由主间隙和辅助间隙串联而成。辅助间隙的作用是为了防止主间隙被外物短路误动作。主间隙的两个电极做成角形,是为了使工频电弧在自身电动力和热气流作用下易于上升被拉长而自行熄灭。

图2 羊角保护间隙结构

1-绝缘子;2-主间隙;3-辅助间隙

保护间隙的优点就是结构简单,造价低。但是,由于放电间隙暴露在空气中,放电特性受环境影响大,放电分散性大,伏秒特性曲线陡,不易与设备绝缘配合,灭弧能力差,切断工频续流的能力差;另外,放电时产生截波,对有线圈的设备造成危害,因此保护间隙主要用于10kV以下的配电线路中不太重要的保护。保护间隙的结构数据参考表。

表 保护间隙的结构数据

电压等级(kV) 3 6 10 20 35
主间隙(mm) 8 15 25 100 210
辅助间隙(mm) 5 10 10 15 20
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