《避雷器结构和试验》课件

避雷器结构和试验探讨避雷器的构造和性能测试,深入了解这种重要设备如何保护电网安全可靠运行。课程大纲避雷器的基本作用了解避雷器在电力系统中的关键作用,保护设备免受雷击和过电压的伤害。避雷器的分类掌握常见的几种避雷器类型,包括金属氧化物、气体和间隙避雷器。避雷器的主要结构部件了解避雷器的关键结构组成,如避雷器芯、引流线圈和绝缘外壳等。避雷器的主要性能掌握避雷器的主要性能指标,如击穿电压、动作时间和漏电流等。避雷器的基本作用保护电力设备避雷器能够及时将大电流放散到地面,保护变压器、发电机等电力设备免受雷电冲击破坏。维护电网安全避雷器能有效吸收和释放雷电电流,避免高压输电线和变电站受到雷击破坏,确保电网的可靠运行。防护建筑设施避雷器能够保护高层建筑、通信塔等设施免受雷电损害,确保人员生命财产安全。避雷器的分类金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器是最常见的一种避雷器,以氧化锌颗粒为主要材料制成,具有灵敏性高、反应速度快、耐压能力强等优点。气体避雷器气体避雷器采用高压气体作为介质,能够可靠地泄放过电流,适用于对高电压和大电流有较高要求的场合。间隙避雷器间隙避雷器利用电极间的放电间隙来限制和泄放过电流,结构简单、成本低廉,适用于中低压系统。避雷器的主要结构部件避雷器由以下几个重要部件组成:避雷芯:主要用于吸收和瓦解雷电冲击。外壳:提供防护并确保安全可靠运行。金属端子:用于与电路连接并导入雷电脉冲。绝缘子:隔离避雷芯与金属端子,确保安全。释放装置:用于释放吸收的雷电能量。金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器是一种新型的高压避雷器,它利用金属氧化物材料(如氧化锌)制成的避雷器。与传统避雷器相比,金属氧化物避雷器具有体积小、重量轻、性能稳定、抗冲击能力强等优点。金属氧化物避雷器采用压缩氧化锌颗粒作为主要部件,在电场的作用下,氧化锌颗粒会形成高阻抗,从而达到吸收过电压的目的。此外,还配有金属电极、绝缘罩等结构部件。金属氧化物避雷器结构金属氧化物避雷器由以下主要部件构成:外壳:用于防护和绝缘的陶瓷或聚合物外壳。金属氧化物阻性元件:由ZnO或SiC颗粒制成,具有强大的电压非线性特性。电极:连接阻性元件的金属电极。填充物:用于固定阻性元件并改善热传导的填充物质。密封件:确保免受环境影响的密封件。金属氧化物避雷器的主要性能高电压承受能力可靠抑制雷电过电压，长期承受高电压冲击而不损坏。低社电压水平导致设备损坏的社电压较低，可有效保护设备。快速响应对瞬间过电压能快速做出反应，有效阻止高电压冲击。长寿命经数万次高电压冲击后仍能保持性能稳定。耐候性能在恶劣环境下长期稳定工作而不受侵蚀。气体避雷器基本结构气体避雷器主要由气室、电极和绝缘支架等部件组成。电极悬置于气室内部,利用气体放电原理实现电压对地的短路。安装方式气体避雷器通常并联安装于电网线路,当出现过电压时会将电压导入大地,保护电网设备免受损坏。放电特性放电电压低,对地短路快速能承受大电流,耐冲击性强响应时间短,能有效保护电网设备气体避雷器结构气体避雷器采用压缩气体作为绝缘介质,通常使用六氟化硫(SF6)或氮气(N2)等。气体避雷器的主要结构包括外壳、绝缘支撑体、电极、放电室、充气装置等。通过合理的结构设计,气体避雷器可实现高效的过电流分流和稳定的绝缘性能。气体避雷器的主要性能1可靠的保护能力气体避雷器能有效地吸收和消散高电压脉冲,为电力系统提供可靠的过电压保护。2快速响应时间气体避雷器能在几微秒内响应并引弧导通,迅速泄放过电压。3优异的阻性性能气体避雷器在正常工作时具有高阻抗,避免了对电路的干扰。4较高的耐压能力气体避雷器能承受持续的交流工频电压而不发生击穿。间隙避雷器间隙避雷器是一种利用两个电极之间的间隙放电电压来限制过电压的避雷器。它具有结构简单、成本低廉的特点,广泛应用于低压配电系统和电子设备中。间隙避雷器通过放电过程来吸收和耗散瞬态过电压,保护电网和设备安全。间隙避雷器结构间隙避雷器由两个金属电极组成,它们之间存在一定的距离形成电气间隙。当受到过电压冲击时,电极间的绝缘会击穿,从而迅速导通放电,将过电压引入大地,从而保护电网设备。间隙避雷器结构简单、成本较低,适用于低压配电系统的过电压保护,但其响应时间相对较慢,不如气体避雷器和金属氧化物避雷器快速。间隙避雷器的主要性能$5K最高电压可承受5000V电压10kA最大放电电流可承受10千安的脉冲放电电流0.1响应时间放电响应时间小于0.1毫秒间隙避雷器凭借其高绝缘强度、快速响应时间和较低直流泄漏电流等优点,广泛应用于电力系统的过电压防护。其最高工作电压可达5000V,最大放电电流可达10千安,能快速切断危险的过电压脉冲。避雷器耐压试验1升压过程在避雷器两端逐步升高试验电压,直至达到规定的峰值电压，测试其绝缘性能。2峰值保持将峰值电压保持一段时间,检查避雷器是否能够稳定承受。3结果评估根据观察情况,判断避雷器是否能够满足设计要求,确保安全可靠运行。避雷器冲击试验1冲击波发生器模拟雷电冲击2试验电路测量避雷器性能3测量指标电压、电流、泄漏等避雷器冲击试验模拟雷电冲击过程,测试避雷器在受到高压冲击电流时的性能表现。通过设置专门的试验电路和冲击波发生器,可以准确测量避雷器的电压响应、电流波形和泄漏电流等关键指标,确保其能够可靠地承受雷电冲击。避雷器直流试验施加直流电压对避雷器施加逐步增加的直流电压,观察其绝缘性能。测量泄漏电流记录随着电压变化而产生的泄漏电流,以确定避雷器的直流性能。评估耐压水平直到出现击穿或泄漏电流超限,确定避雷器的最大直流耐压水平。避雷器冲击电流试验1模拟雷击施加标准雷击波模拟实际雷击过程2测量电流测量避雷器在雷击冲击下的电流响应3评估性能分析电流波形评估避雷器的抑制能力避雷器冲击电流试验模拟雷击过程,测量避雷器在冲击电流下的响应特性。通过分析电流波形,可以评估避雷器对雷电冲击的抑制能力,确保其在实际运行中能够有效保护电力系统免受雷击损坏。避雷器长时间过电流试验1测试目的评估避雷器承受长时间过电流的能力,确保其在异常工作条件下依然可靠.2测试程序向避雷器施加持续的过电流,持续时间长达数小时,监测其性能表现.3合格标准避雷器在过电流条件下应保持结构完整性和绝缘性能,不能产生损坏或故障.避雷器温升试验测量目的评估避雷器在长时间通电情况下的温升性能。测试流程1.在规定的电流下持续通电2-4小时。2.测量避雷器表面多个点的温度。3.计算温升幅度。合格标准温升不得超过产品标准规定的限值,确保安全稳定运行。避雷器热稳定性试验1高温环境在高温环境下持续运行2热电特性测试测试电压-电流参数变化3机械性能检查检查外观、结构完整性避雷器热稳定性试验旨在评估其在高温环境下的耐久性。试验过程中会将避雷器置于高温环境中长时间运行,并测试其电压-电流特性以及外观、结构等机械性能是否保持稳定。这有助于确保避雷器能够在恶劣环境下长期可靠工作。避雷器泄漏电流试验1测试目的评估避雷器在正常工作条件下的泄漏电流水平。2测试条件在额定工作电压下测试避雷器的泄漏电流。3测试步骤逐步升高测试电压,记录泄漏电流变化。4合格标准泄漏电流不能超过制造商的指定限值。避雷器泄漏电流试验是评估其绝缘性能的关键试验。它模拟避雷器在正常工作电压下的运行状态,测量其泄漏电流水平。只有泄漏电流符合制造商要求,避雷器才能确保安全可靠运行。避雷器泄漏电流与电压试验1测定目的通过测试避雷器在不同电压下的泄漏电流特性,了解其绝缘性能。2试验方法逐步施加不同的直流电压,测量避雷器的泄漏电流。绘制泄漏电流-电压曲线。3判断标准泄漏电流应小于制造商规定的最大允许值,且随电压升高而线性增加。避雷器耐湿试验1模拟环境在高温高湿的环境下对避雷器进行测试2检查密封性确保避雷器不会因湿气进入而造成绝缘老化3模拟工作状态测试避雷器在潮湿环境下的性能表现避雷器耐湿试验模拟实际工作环境中的高温高湿条件,检查其密封性和绝缘性能。通过该试验可确保避雷器长期可靠工作,不会因湿气侵入而失去保护功能。避雷器腐蚀试验模拟环境条件通过人工创造温度、湿度、酸性等恶劣环境条件,模拟避雷器在实际使用环境中可能遭遇的腐蚀因素。加速腐蚀过程利用高温、高湿或化学试剂等手段,加速避雷器材料的腐蚀过程,以观察其在恶劣环境下的性能变化。监测性能指标定期检测避雷器的绝缘电阻、机械强度、外观等性能指标,了解其在腐蚀试验中的退化情况。避雷器盐雾试验1模拟环境在人工制造的盐雾环境中对避雷器进行试验2腐蚀侵蚀检查避雷器材料耐盐雾腐蚀性能3电性能变化研究盐雾对避雷器电性能的影响盐雾试验模拟了海洋沿岸或工业环境下避雷器的工作环境。在人工制造的盐雾舱中进行试验,检查避雷器在高湿、高盐分环境下的耐腐蚀性能,同时观察其电性能的变化。这有助于评估避雷器的可靠性和适用性。避雷器振动试验1模拟运输条件模拟避雷器在运输过程中所遭受的振动载荷2检测性能变化监测避雷器在振动载荷下的性能指标变化3确保长期可靠性确保避雷器在实际安装和运行过程中的长期可靠性为确保避雷器在使用过程中的可靠性,必须对其进行振动试验。此试验模拟避雷器在运输和安装过程中所遭受的各种振动载荷,并检测其性能指标在振动过程中的变化情况,从而确保其长期可靠运行。避雷器行列试验分组测试将多个避雷器并列连接,分组进行试验,测试其性能和一致性。并列连接采用相同的电压和电流条件,将若干个避雷器并列连接进行试验。综合性能评估通过多个指标的测试数据,全面评估并列避雷器的综合性能。避雷器安装和调试1选址与基础合理选择避雷器安装位置和牢固的基础是确保其可靠性的关键。避雷器应远离高压线路和电力设备安装。2机械安装正确的机械安装方式可确保避雷器的可靠性和稳定性。应根据制造商的要求牢固固定，并确保良好的接地连接。3电气调试电气调试包括通电试验、绝缘检查、泄漏电流测试等,确保避雷器各项技术参数符合标准要求。避雷器的维护和更换定期检查定期检查避雷器的外观、接线和泄漏电流等,及时发现问题并修复。清洁维护定期清洁避