
金属氧化物避雷器(MOA)只有压敏电阻片的新型避雷器,压敏电阻片是由氧化锌等金属氧化物烧结而成的多晶半导体陶瓷元件,具有理想的阀特性。同时具有非线性系数小、保护特性好、能量吸收能力强、通流能力大、结构简单和稳定性好等优点。
非线性系数α 值很小。在金属氧化物阀片中通过1mA~10kA这个范围内电流时,α 值一般在0.02~0.06之间。
在额定电压作用下,通过的电流极小,因此可以做成无间隙避雷器。保护性能好。它不需要间隙动作,电压一旦升高,即可迅速吸收过电压能量,抑制过电压的发展;有良好的陡度响应特性;无间隙的氧化物避雷器的性能几乎不受温度、湿度、气压、污秽等环境条件的影响,因而性能稳定。
金属氧化物避雷器基本无续流,动作负载轻,耐重复动作能力强。伏安特性是对称的,没有极性问题,可制成直流避雷器。
通流容量大。避雷器容易吸收能量,没有串联间隙的制约,仅与阀片本身的强度有关。同碳化硅阀片比较,氧化物阀片单位面积的通流能力大4~4.5倍。
因此,用这样的阀片制成避雷器,不但可以限制大气过电压,而且完全可以用来限制 *** 作过电压,甚至还可以耐受一定持续时间的短时(工频)过电压。
结构简单,尺寸小,易于大批量生产,造价低。
适用于多种特殊需要。金属氧化物避雷器耐污性能好,不会由于污秽或者带电清洗时改变外套表面电位分布而影响避雷器的性能。同时,由于阀片不受大气环境影响,能适应于各种绝缘介质,所以也适用于高海拔地区和6 SF 全封闭组合电器等多种特殊需要。
金属氧化物避雷器有一系列优点,发展潜力很大,是世界各国避雷器发展的主要方向,必将逐步取代传统的带间隙的避雷器,也将是未来特高压系统关键的过电压保护设备。
工作原理
在系统的正常运行条件下,即当没有浪涌且系统在额定电压下运行时,避雷器对地具有高电阻(几乎无限),即它充当开路。
在发生开关浪涌时,金属氧化物避雷器对浪涌电压的响应速度非常快,即纳秒级。在系统中的浪涌切换的那一刻,避雷器的电阻降低,从而导致非常大的电流向大地放电。
因此,开关浪涌安全地转移到大地,浪涌能量被避雷器吸收。再次,系统在正常额定电压下运行,并且电涌放电器的电阻特性得到改善,因此它再次充当开路。从而使系统电压在正常条件下不受影响。
该避雷器中存在的金属氧化物块具有高度不均匀的电压-电流特性,因此这些避雷器适用于过电压抑制。金属氧化物块承载持续的漏电流,因此避雷器外壳的热设计在发生后电流放电时有效散热方面发挥了非常重要的作用。
金属氧化物避雷器在大电流放电过程中,块体的温度会升高。如果温度继续升高,则会导致热失控,如果温度低于临界温度,则金属块将恢复原状,工频跟随电流,而金属块的残余电压与温度无关。
因此,在放电过程中实现了电流的良好均匀性,并且还可以通过并联金属块来增加吸收能力。金属氧化物或氧化锌避雷器非常用于保护干式变压器和开关装置中的电机馈线,额定电压为 6.6 kV。
金属氧化物避雷器具有负温度系数,即电阻随温度升高而减小,从而增加了通过避雷器的漏电流。漏电流的持续流动会在避雷器中产生热量。发生故障时,全系统短路电流会通过,并在其中产生高压气体,内部压力急剧增加,可能发生强力爆炸。
然而,为了避免此类故障并降低避雷器内部的压力和热量,提供了减压装置。通过这种布置,热量和高压气体被排出。
确切的说避雷器应是半导体,正常情况下避雷器是不会有电流通过的,一旦雷电来袭,此时线路上的电压是正常时的很多倍避雷器导通向大地泄压,达到保护设备的目的,当线路电压降到正常值的时候避雷器又截止了。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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