[发明专利]低残压氧化锌避雷器

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化锌避雷器，尤其是一种低残压氧化锌避雷器。

背景技术

在电力系统中，为保护各种电气设备免受大气过电压或操作过电压的危害，通常连接有氧化锌避雷器(或称氧化锌过电压保护器)。随着系统的运行，设备的绝缘水平逐渐老化降低，特别是旋转电机等绝缘水平本来就低的弱绝缘设备，这些绝缘水平低的设备很难由氧化锌避雷器进行有效的保护，其缘由为，构成各型避雷器的氧化锌阀片受其物理特性的制约，在保证氧化锌阀片正常安全运行的条件下，极难将其残压降至一个较低的水平。为解决这一问题，申请人作了一些有益的尝试和努力，如中国实用新型专利CN 203456214U于2014年2月26日公告的一种低残压避雷器。该避雷器由串联的能量吸收段阀片组和安全运行段阀片组，以及并联于安全运行段阀片组两端的放电间隙组成，用于在正常运行时保证避雷器的额定电压和持续运行电压，以及运行时的荷电率，使其可以安全长期运行；当发生过电压时，并联的放电间隙将安全运行段阀片组短接，由能量吸收段阀片组吸收过电压能量，将残压降至一个比较理想的电压值，以减缓系统绝缘的老化以及保护系统内的弱绝缘设备，当过电压消失后，并联的放电间隙打开，避雷器恢复正常运行。这种避雷器虽可吸收过电压对被保护设备的冲击，却也因长期吸收各种过电压，尤为对幅宽较宽的工频过电压的吸收，使其中的能量吸收段阀片组极易过早的老化，或在对过宽幅宽的工频过电压吸收时因其能量过大而发生热崩溃损毁，从而使避雷器失去功效，不能再对系统中的电气设备进行有效地保护。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种对较高频率的过电压进行选择性吸收的低残压氧化锌避雷器。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：低残压氧化锌避雷器包括串联的能量吸收段阀片组和安全运行段阀片组，以及放电间隙，特别是，

所述安全运行段阀片组与接地端子间串联有阻抗元件；

所述放电间隙并联于所述串联的安全运行段阀片组和阻抗元件的两端，用于当过电压的频率≥1kHz时短接安全运行段阀片组和阻抗元件。

作为低残压氧化锌避雷器的进一步改进：

优选地，串联的安全运行段阀片组和阻抗元件的残压值≥放电间隙的动作值；由此产生的残压值波动极小，利于保护设备的绝缘和减缓系统的绝缘老化。

优选地，阻抗元件为电阻器，或电感器。

相对于现有技术的有益效果是：

采用这样的结构后，本发明仅对≥1kHz的较高频率的过电压进行有选择地吸收，而对其它频率的过电压，主要是工频过电压则由设备来承受。这是基于高频过电压和工频过电压发生的机率基本相同，且高频过电压的峰值高、幅宽窄，而工频过电压的幅宽虽较宽，但峰值低，设备的绝缘在高频过电压下极易被瞬时击穿，而在工频过电压下其绝缘强度完全能承受得住的特点，有针对性地采用氧化锌避雷器与被保护设备合理分担不同频率过电压的技术方案，不仅使氧化锌避雷器的寿命大大地得到了延长，还不会对系统中设备的绝缘造成损害，极大地降低了系统的运行和维护成本。

附图说明

图1是本发明的一种基本结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。

参见图1，低残压氧化锌避雷器的构成如下：

能量吸收段阀片组FR1、安全运行段阀片组FR2、阻抗元件Z和接地端子D串联连接，放电间隙CG并联于串联的安全运行段阀片组FR2和阻抗元件Z的两端；其中，串联的安全运行段阀片组FR2和阻抗元件Z的残压值等于放电间隙CG的动作值，阻抗元件Z为电阻器(或电感器)。

本发明中的能量吸收段阀片组FR1采用大直径大通流量氧化锌阀片，以获得一个比较低的残压比。串联的安全运行段阀片组FR2和阻抗元件Z，在正常运行时安全运行段阀片组FR2保证了本发明的额定电压和持续运行电压，以及运行时的荷电率，确保了其安全的长期运行。

使用时，只需先根据本发明应用于电力系统中的电压等级来选定各元器件的电气参数，如当本发明用于10kV电压等级时的电阻器的电阻值为0.5Ω(或电感器的电感量为15μH)；再将本发明的能量吸收段阀片组FR1的另一端与电力系统的相应相、接地端子D与地电连接即可。