高低壓開關(guān)柜避雷器的工作原理
沿線路侵入高低壓開關(guān)柜的過電壓波能夠?qū)υO(shè)備的緣造成大的危害，因此.必須將它們限制在可靠的、設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)。這種過電壓波可能是輸電線附近雷電活動引起的感應(yīng)過電壓，也可能是由于系統(tǒng)中運(yùn)行方式改變、設(shè)備投入或退出運(yùn)行等操作引起的操作過電壓，還可能是雷電擊中進(jìn)線段以外的導(dǎo)線引起的過電壓。為便于闡明避雷器的工作原理，先從管型避雷器和碳化硅避雷器限制雷電過電壓的過程加以分析。
為了釋放過電壓的能量.需要在導(dǎo)線與大地之間接J，.避雷器。避雷器的作用是:正常情況下。它處于截止?fàn)顟B(tài)。而在翅過避雷器保護(hù)水平的過電壓波到達(dá)時.避雷器立即導(dǎo)通，限制了過電壓的幅值.雷電流泄入大地后，還要切斷在雷電流通過火花間隙(簡稱間隙)時形成的通道中導(dǎo)線流向大地的工頻電流(稱續(xù)流)，后，避雷器又恢復(fù)了緣狀態(tài)。
因此，避雷器的工作過程可概括分為三個步驟:限壓、熄弧和恢復(fù)。
避雷器的限壓作用先是靠間隙來實(shí)現(xiàn)的。圖1-1是避雷器動作時兩端電壓的波形.由圖可見.管型避雷器動作時電壓是個截波，然后持續(xù)幾十毫秒(幾個周波)存在著高振蕩電壓。閥式避雷器在間隙擊穿后，它的端電壓不降為零，而是具有定數(shù)值的電壓降，該壓降是雷電流流過非線性電阻時產(chǎn)生的，稱為殘壓，它決定避雷器的保護(hù)水平。
不同類型避雷器熄弧裝置的構(gòu)造是不同的。管型避雷器內(nèi)部裝有產(chǎn)氣材料.能夠在霍電流通過時產(chǎn)生大皿的高壓氣休，借此將電弧吹斷。閥式避雷器的間隙則必須依靠與其串聯(lián)的非線性電阻片的配合把續(xù)流限制在定的數(shù)值以下，才能將之遮斷。普通閥式避雷器的052淚1056間隙都是由上、下兩片電構(gòu)成，在低沮燒制的sic電限片限流作用下.相應(yīng)可遮斷50A和80A的工頻峰值電流(設(shè)計值)。磁吹閥式避雷器的間隙有同心圓旋轉(zhuǎn)電弧型和垃長電弧的限流型(因弧壓降對續(xù)流有定的限制作用)兩種結(jié)構(gòu).配用高溫?zé)频膕ic電阻片(早期設(shè)計的FCD型保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)班吹避雷器曾使用0250低溫電阻片》.能夠遮斷300 - 800 A甚至近千安的工頗峰值電流。
避雷器的恢復(fù)過程就是指在它的間隙中去游離的過程。在這過程中，充滿在間隙氣體中的離子和自由電子迅速消失，緣強(qiáng)度在幾毫秒內(nèi)得到恢復(fù).這時間隙再度處于緣狀態(tài)，保證了電網(wǎng)的正常運(yùn)行。
以進(jìn)吹避雷器為例，示出了它在整個工作過程中的電壓、電流變化情況。無間隙氧化鋅避雷器的限壓作用是靠Z nO電阻片來實(shí)現(xiàn)的。ZnO電阻片的伏安特性曲線非常異.在工作電限下，泄漏電流只有毫安數(shù)量級，而且基本上是容性分量，接近緣狀態(tài)。過電壓發(fā)生時，電阻變得小，便于釋放能#o能童釋放之后，電阻片又自行恢復(fù)到初的高限狀態(tài)。由此可見，氧化鋅避雷器在工作中是不產(chǎn)生電弧的.它工作的全過程只包括限壓和恢復(fù)兩個步驟。
