交流无间隙金属氧化物避雷器.docx

交流无间隙金属氧化物避雷器.docx

《交流无间隙金属氧化物避雷器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《交流无间隙金属氧化物避雷器.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

交流无间隙金属氧化物避雷器

交流无间隙金属氧化物避雷器

一：

术语

本标准所用术语，除按本标准规定外，其余应符合GB2900.12及GB2900.19的规定。

二引用标准

GB311.1高压输变电设备的绝缘配合

GB775.3绝缘子试验方法第一部分机械试验方法

GB7354局部放电测量

GB11604高压电器设备无线电干扰试验方法

GB191包装储运图示标志

GB2900.12电工名词术语避雷器

GB2900.19电工名词术语高压试验技术

GB311.2高电压试验技术第二部分一般试验条件和要求

GB311.3高电压试验技术第三部分试验程序

GB311.4高电压试验技术第四部分测量装置

2.1无间隙金属氧化物避雷器

仅有金属氧化物非线性电阻片相串联和（或）并联、无并联或串联放电间隙所组成的避雷器。

2.2无间隙金属氧化物避雷器的内部均压系统

并联于一片或一组金属氧化物非线性电阻片上的均压阻抗，主要是均压电容器，使沿金属氧化物非线性电阻片的电压分布均匀。

2.3金属氧化物非线性电阻片

是避雷器主要工作元件，由金属氧化物制成。

由于它具有非线性伏安特性，在过电压时呈低电阻，从而限制避雷器上的电压，而在正常工频电压下呈高电阻。

2.4避雷器的均压环

避雷器的一种金属部件，通常呈圆环形，用以改善避雷器静电场的电位梯度或电压分布。

2.5避雷器比例单元

按要求组装好的一个避雷器部件，对某种特定试验，它必须能代表整只避雷器的特性。

避雷器比例单元不一定是避雷器元件。

2.6避雷器元件

组装好的一个完整的避雷器部件，可与其他元件串联和（或）并联，构成更高额定电压和（或）更高标称放电电流的避雷器。

2.7避雷器压力释放装置

用于释放因避雷器内部故障而引起内部增高的压力，以防止避雷器爆炸的一种装置。

2.8避雷器的额定电压

施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值。

按照此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。

它是表明避雷器运行特性的一个重要参数，但它不等于系统额定电压。

2.9避雷器的持续运行电压

在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。

2.10避雷器的额定频率

能使用该避雷器的电力系统的频率。

注：

如在波前上有振荡，在10%和90%的两个参考点应取自通过振荡所画的平均曲线。

2.11冲击波形表示

两数值的组合，第一个数值表示视在波前时间T1，第二个数值表示视在半峰值的时间T2，单位μs，写作T1／T2，符号“/”无数学意义。

2.13方波冲击波峰的视在持续时间

冲击波幅值大于峰值90%的时间。

2.14方波冲击的总的视在持续时间

冲击波幅值大于峰值10%的时间；如在波前有小振荡，应画出平均曲线，以确定达到10%的时间。

2.15避雷器的放电电流

避雷器动作时通过避雷器的冲击电流。

2.16在持续运行电压下流过避雷器的电流。

注：

持续电流由阻性和容性分量组成，可随温度和杂散电容的影响而变化。

因此，试品的持续电流可不同于整只避雷器的持续电流。

持续电流可用有效值或峰值表示。

2.17避雷器的工频参考电流

用于确定避雷器工频参考电压的工频电流阻性分量的峰值。

工频参考电流应足够大，使杂散电容对所测的避雷器和元件（包括设计的均压系统）的参考电压的影响可以忽略，该值由制造厂规定。

注：

①工频参考电流与避雷器的标称放电电流及（或）线路放电等级有关，对单柱避雷器，通常在1～20mA范围内。

2.18在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大峰值除以

。

多元件串联组成的避雷器的参考电压是每个元件参考电压之和。

注：

参考电压的测量对正确选择动作负载试验的试品是必须的。

2.19避雷器的直流参考电流

直流参考电流用于确定避雷器直流参考电压，直流参考电流通常为1～20mA。

2.20避雷器的直流参考电压

在直流参考电流下测出的避雷器上的电压。

2.21避雷器的工频电压耐受时间特性

在规定条件下，对避雷器施加不同的工频电压，避雷器不损坏、不发生热崩溃时所对应的最大持续时间的关系曲线。

2.22回路预期电流

在回路给定点，用阻抗可忽略的导体短接后，在该导体上流过的电流。

2.23避雷器的保护特性

由以下各项组合：

a.陡波冲击电流残压；

b.雷电冲击电流残压；

c.操作冲击电流残压。

避雷器的雷电（过电压）保护水平是下列两项的较高者：

——陡波冲击电流下最大残压除以1.15；

——标称放电电流下最大残压。

避雷器的操作（过电压）保护水平是规定的操作冲击电流下的最大残压。

2.24电压分布不均匀系数K

避雷器在持续运行电压下，金属氧化物非线性电阻片承受的最大电压减去其平均承受电压后与其平均承受电压之比。

2.25避雷器的热崩溃

“热崩溃”是描述当避雷器的功率损耗随金属氧化物非线性电阻片的温度升高而增大，引起温度进一步上升，最终导致避雷器损坏的过程。

2.26避雷器的热稳定

避雷器的热稳定是描述避雷器在动作负载试验时引起温度上升后，避雷器在规定的持续运行电压和规定的环境条件下，非线性电阻片的温度随时间而下降的情况。

2.27避雷器脱离器

在避雷器故障时，使避雷器引线与系统断开以排除系统持续故障，并给出事故避雷器的可见标志的一种装置。

注：

切除开断时通过避雷器的故障电流通常不是该装置的功能，故该装置不一定能防止瓷套爆炸。

2.28方波冲击电流

迅速上升到最大值、在规定时间内大体保持恒定、然后迅速降至零值的冲击波。

定义方波冲击电流的参数为：

极性、峰值、峰值视在持续时间和总的视在持续时间。

2.29冲击波的视在原点

在电压对时间或电流对时间的曲线上，通过冲击波前上两个参考点所画直线与零值电压或零值电流的时间轴相交所确定的点。

对于冲击电流，两个参考点为峰值的10%及90%。

注：

此定义仅适用于纵坐标和横坐标尺寸为线性标度时，可参见第3.15条注。

2.30冲击电流视在波前时间T1

以μs表示的时间，对于冲击电流，等于电流从10%到90%所需时间的1.25倍。

三．避雷器的使用条件

3.1避雷器的正常使用条件

按照下列正常使用条件，符合本标准的避雷器适用于户内外运行：

a.环境温度不高于+40℃，不低于-40℃；

b.海拔不超过1000m；

c.电源的频率不小于48Hz，不超过62Hz；

d.长期施加在避雷器上的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压；

e.地震烈度7度及以下地区；

f.太阳光的辐射；

h.最大风速不超过35m/s。

3.2避雷器的异常使用条件

异常使用条件见附录A的规定。

在异常使用条件下，本标准的使用需经供需双方同意。

四．技术要求

4.1避雷器的制造要求

避雷器应符合本标准的要求，并应按照规定程序批准的图样和工艺文件进行制造。

4.2避雷器的标准额定值

4.2.1避雷器的额定电压

避雷器的额定电压值如下：

0.28，0.5，2.3，3.8，4.6，7.6，12.7，16.7，19，42，60，69，73，84，100，126，300，312，396，420，444，468kV。

4.2.2避雷器的额定频率

避雷器的额定频率为50Hz及60Hz。

4.2.3避雷器的标称放电电流

避雷器的标称放电电流分别为：

20，10，5，2.5，1.5，1kA共6级，其波形为8/20μs。

4.3避雷器的机械性能

4.3.1承受的长期机械力

避雷器在下述机械负荷共同作用下，应能保证可靠运行。

a.避雷器顶端承受导线的最大允许水平拉力F1，其值按表1规定。

表1最大允许水平拉力F1

避雷器额定电压有效值

kV

3.8～19

42～84

100～210

288～468

最大允许水平拉力

N

147

294

490，980

980，1470

b.作用于避雷器上的风压力F2应按式

（1）计算：

（N）…………………………

（1）

式中：

v0——最大风速，m/s；

S——避雷器的迎风面积（应考虑表面覆冰厚度2cm）,m2；

a——空气动力系数，它依风速大小而定。

当v0≤35m/s时，a=0.8。

4.3.2承受地震力

制造厂应通过计算或试验，提供避雷器可能承受的地震加速度能力。

4.4避雷器的电流冲击耐受试验要求

避雷器应分别耐受表10的长持续时间电流（方波或线路放电电流）冲击18次而不击穿、不闪络、不损坏、且试验前后标称放电电流下的残压变化应不超过5%。

抽样试验时，应进行方波电流冲击耐受试验和大电流冲击耐受试验。

方波冲击电流耐受试验中额定电压126kV及100kV以下的避雷器，其方波电流冲击试验电流值应按表10定。

额定电压100kV、200kV及以上的电站避雷器，其方波冲击试验电流值应按表11。

试验应耐受18次而不击穿、不闪络、不损坏。

表2电站和配电避雷器最大残压值

避雷器

额定电压

系统额

定电压

避雷器

持续运

行电压

标称放电电流20kA等级

标称放电电流10kA等级

标称放电电流5kA等级

电站避雷器

电站避雷器

电站避雷器

配电避雷器

陡波冲

击电流

下残压

雷电冲

击电流

下残压

操作冲

击电流

下残压

直流1mA参考电压

陡波冲

击电流

下残压

雷电冲

击电流

下残压

操作冲

击电流

下残压

直流1mA参考电压

陡波冲

击电流

下残压

雷电冲

击电流

下残压

操作冲

击电流

下残压

直流1mA参考电压

陡波冲

击电流

下残压

雷电冲

击电流

下残压

操作冲

击电流

下残压

直流1mA参考电压

有效值

峰值

不大于

不大于

不大于

不小于

不大于

不大于

不大于

不小于

不大于

不大于

不大于

不小于

不大于

不大于

不大于

不小于

3.8

3

2.0

—

—

—

—

—

—

—

—

15.5

13.5

11.5

7.2

19.6

17.0

14.5

7.5

7.6

6

4.0

—

—

—

—

—

—

—

—

31.0

27.0

23.0

14.4

34.5

30.0

25.5

15.0

12.7

10

6.6

—

—

—

—

—

—

—

—

51.8

45.0

38.3

24.0

57.5

50.0

42.5

25.0

42

35

23.4

—

—

—

—

—

—

—

—

154

134

114

73

—

—

—

—

69

63

40

—

—

—

—

—

—

—

—

258

224

190

122

—

—

—

—

100

110

73

—

—

—

—

291

325

260

290

221

247

145

145

299

334

260

290

221

247

145

145

—

—

—

—

126

110

73

—

—

—

—

—

—

—

—

382

332

282

214

—

—

—

—

200

220

146

—

—

—

—

582

650

520

580

442

494

290

290

598

668

520

580

442

494

290

290

—

—

—

—

288

330

210

—

—

—

—

782

698

593

408

—

—

—

—

—

—

—

—

300

330

215

—

—

—

—

814

727

618

424

—

—

—

—

—

—

—

—

312

330

220

—

—

—

—

847

756

643

441

—

—

—

—

—

—

—

—

396

500

312

1104

986

808

532

1015

905

804

532

—

—

—

—

—

—

—

—

420

500

318

1170

1046

858

565

1075

960

852

565

—

—

—

—

—

—

—

—

444

500

324

1238

1106

907

597

1137

1015

900

597

—

—

—

—

—

—

—

—

468

500

330

1306

1166

956

630

1198

1070

950

630

—

—

—

—

—

—

—

—

大电流冲击耐受试验时，避雷器应耐受表12的大电流冲击两次而不击穿、不闪络、不损坏。

4.5避雷器的最大残压值

各种类型避雷器，在陡波冲击电流、雷电冲击电流及操作冲击电流下的残压值，应不超过表2～表8的规定。

操作冲击电流残压测量的电流值应按表9的规定。

4.6避雷器的密封性能

避雷器应有可靠的密封。

在避雷器寿命期间内，不应因密封不良而影响避雷器的运行性能。

4.7避雷器的工频参考电压

对整只避雷器（或避雷器元件），应测量工频参考电流下的工频参考电压值（峰值除以

），其工频参考电流值由制造厂规定。

4.8避雷器的压力释放特性

额定电压42kV及以上的避雷器应具有压力释放装置。

对具有压力释放装置的避雷器应进行压力释放特性试验，以保证避雷器故障时不会引起粉碎性爆炸，试验应按表13定的电流值进行试验。

4.9避雷器的持续电流

在持续运行电压下通过避雷器的持续电流应不超过规定值（可用有效值或峰值表示），该值由制造厂规定。

4.10避雷器的动作负载特性

为保证避雷器的可靠运行，避雷器应通过动作负载试验，不得有击穿、闪络等现象。

试验后，其标称放电电流下的残压值的变化应不超过5%。

动作负载试验中的加速老化试验，对中性点有效接地系统避雷器、低压避雷器、电气化铁道和电机避雷器，所加工频电压为避雷器持续运行电压；对中性点非有效接地系统用电站、配电和并联补偿电容器避雷器，所加工频电压为1.3倍避雷器持续运行电压。

表3电机避雷器最大残压值kV

避雷器

额定电压

电机

额定电

压

避雷器

持续运

行电压

标称放电电流2.5kA等级

发电机避雷器

电动机避雷器

陡波冲击电流残压

雷电冲击电流残压

操作冲击电流残

压

直流1mA

参考电压

陡波冲击电流残压

雷电冲击电流残压

操作冲击电流残压

直流1mA

参考电压

有效值

峰值

不大于

不大于

不大于

不小于

不大于

不大于

不大于

不小于

3.8

3.15

2.0

10.9

9.5

7.6

5.6

10.9

9.5

7.6

5.6

7.6

6.3

4.0

21.9

19.0

15.0

11.3

21.9

19.0

15.0

11.3

12.7

10.5

6.6

35.7

31.0

25.0

18.9

35.7

31.0

25.0

18.9

16.7

13.8

9.0

46.0

40.0

32.0

24.8

—

—

—

—

19.0

15.75

10.0

51.8

45.0

36.0

28.2

—

—

—

—

表4电机中性点避雷器的最大残压值kV

避雷器额定电压

电机额定电压

标称放电电流1kA等级

雷电冲击电流残压峰值

直流1mA参考电压

有效值

不大于

不小于

2.3

3.15

6.0

3.4

4.6

6.3

12.0

6.9

7.6

10.5

19.0

11.3

表5变压器中性点避雷器的最大残压值kV

避雷器额定电压

系统额定电压

标称放电电流1kA等级

雷电冲击电流残压

操作冲击电流残压

直流1mA参考电压

峰值

有效值

不大于

不大于

不小于

60

11

144

137

86

73

110

200

165

103

146

220

320

304

190

210

330

440

399

250

100

500

260

243

152

表6并联补偿电容器避雷器的最大残压值k

避雷器

额定电压

系统额定电压

避雷器持续运行电压

标称放电电流5kA等级

雷电冲击电流残压

操作冲击电流残压

直流1mA参考电压

峰值

有效值

不大于

不大于

不小于

3.8

3

2.0

13.5

10.5

6.9

7.6

6

4.0

27.0

20.8

13.8

12.7

10

6.6

45.0

35.0

23.0

42

35

23.4

134

105

70

69

63

40

224

176

117

表7低压避雷器最大残压值kV

避雷器额定电压

系统额定电压

避雷器持续运行电压

标称放电电流1.5kA等级

雷电冲击电流残压峰值

直流1mA参考电压

有效值

不大于

不小于

0.28

0.22

0.24

1.3

0.6

0.50

0.38

0.42

2.6

1.2

表8电气化铁道避雷器的最大残压kV

避雷器

额定电压

系统

额定电压

避雷器持续

运行电压

标称放电电流5kA等级

陡波冲击

电流残压

雷电冲击

电流残压

操作冲击

电流残压

直流1mA参考电压

有效值

峰值

不大于

不大于

不大于

不小于

42

27.5

31.5

138

120

98

65

84

55

63

276

240

196

130

表9避雷器操作冲击电流残压试验的电流值

避雷器类别

避雷器额定电压，kV有效值

操作冲击电流值，A峰值

20kA等级

电站避雷器

396～468

2000

10kA等级

电站避雷器

100～200

288～312

396～468

500

1000

2000

5kA等级

并联补偿电容器避雷器

3.8～69

500

电站避雷器

3.8～69

250

100～200

500

电气化铁道避雷器

42～84

500

配电避雷器

3.8～12.7

100

2.5kA等级

电机避雷器

3.8～19

100

1kA等级

中性点避雷器

60～210

500

表10避雷器的电流冲击耐受试验要求

避雷器类别

避雷器额定电压

kV有效值

长持续时间

电流冲击

线路放电试验

2000μs方波电流，A峰值

20kA等级

电站避雷器

396～468

6.6.3条

—

10kA等级

电站避雷器

100，200

288～468

6.6.3条

6.6.3条

—

—

5kA等级

电站避雷器

100，200

3.8～69

126

6.6.3条

—

—

—

150

600

并联补偿电

容器避雷器

3.8～69

—

4001）

电气化铁道避雷器

42～84

—

400

配电避雷器

3.8～12.7

—

75

2.5kA等级

电动机避雷器

3.8～12.7

—

200

发电机避雷器

3.8～19

—

200

1.5kA等级

低压避雷器

0.280～0.500

—

50

1kA等级

中性点避雷器

2.3～7.6

60～210

—

200

400

注：

1）如有更高要求时，由供需双方协商。

表11额定电压100kV,200kV及以上的电站

避雷器类别

额定电压，kV有效值

2000μs方波电流，A峰值

20kＡ等级

电站避雷器

396～468

1500

10kA等级

电站避雷器

100

400

200

600

288～312

1000

396～468

1200

5kA等级

电站避雷器

100

400

200

600

表12大电流冲击耐受试验电流值

避雷器类别

波形4/10μs，kA峰值

20kA等级

电站避雷器

65

10kA等级

电站避雷器

65

5kA等级

电站避雷器

40

并联补偿电容器避雷器

40

电气化铁道避雷器

40

配电避雷器

25

2.5kA等级

发电机和电动机避雷器

25

1.5kA等级

低压避雷器

10

1kA等级

中性点避雷器

5

表13压力释放试验的电流值

避雷器类别

大电流压力释放

小电流压力释放

预期对称电流，kA有效值

电流值，A有效值

20kA等级

电站避雷器

40

20

10

800

10kA等级

电站避雷器

40

20

10

5kA等级

电站避雷器

并联补偿电容器避雷器

电气化铁道避雷器

40

20

16

10

5

1kA等级

中性点避雷器

5

4.11避雷器瓷套的绝缘耐受性能

避雷器瓷套的绝缘耐受电压符合GB311.1中对高压电器外绝缘的规定。

避雷器瓷套的最小公称爬电比距应符合以下要求：

无明显污秽地区17mm/kV

普通污秽地区20mm/kV

重污秽地区25mm/kV

重污秽地区用避雷器应作污秽试验。

对于低压避雷器瓷套的绝缘耐受电压按表14。

表14压避雷器瓷套的绝缘耐受电压kV

避雷器额定电压有效值

工频干耐受电压有效值不小于

工频湿耐受电压有效值不小于

0.28

3.0

2.0

0.50

4.0

2.5

4.12避雷器工频电压耐受时间特性

避雷器应具有一定的工频过电压耐受能力，制造厂应提供相应的耐受特性。

对用于中性点非有效接地系统的额定电压3.8～12.7kV的电站避雷器和配电避雷器应在1.3倍额定电压下耐受2h，在额定电压下耐受24h。

对用于中性点非有效接地系统的并联