Aruncător de oxid de zinceste undescărcător de trăsnetcu performanțe bune de protecție.
Cel/Cea/Cei/CeleDescărcător de oxid de zinceste cel mai avansat protector de supratensiune din lume. Acest lucru se datorează încorporării oxidului de zincdescărcătorca disc al rezistorului cu miez. Acest lucru permite o îmbunătățire a caracteristicilor volt-amperi ale discului rezistorului și o creștere a capacității de curent de trecere în situații de supratensiune, ceea ce reprezintă o îmbunătățire drastică în comparație cu carbura de siliciu convențională.descărcătoareÎn condiții normale de tensiune de funcționare, curentul prin descărcător este de numai un microamper grad. Cânddescărcătorse confruntă cu o situație de supratensiune, caracteristicile neliniare excelente vor crește curentul prin descărcător de câteva mii de ori.descărcătoreste în stare conductoare și va elibera energia de supratensiune la pământ, protejând astfel echipamentele de transmisie a energiei împotriva efectelor supratensiunii.
Descărcător de oxid de zinceste un nou tip de descărcător dezvoltat în anii 1970, compus în principal din varistor de oxid de zinc. Fiecare varistor are o anumită tensiune de comutație (numită tensiune varistor) din momentul în care este fabricat. La o tensiune normală de funcționare (adică mai mică decât tensiunea varistorului), valoarea varistorului este foarte mare, ceea ce este echivalent cu starea de izolație. Dar la o tensiune de impact (mai mare decât tensiunea varistorului), varistorul se defectează la o valoare scăzută, ceea ce este echivalent cu o stare de scurtcircuit. Cu toate acestea, după ce varistorul este lovit, acesta poate restabili starea de izolație; Când tensiunea de peste varistor este retrasă, acesta revine la starea de rezistență ridicată. Prin urmare, dacă descărcătorul de oxid de zinc este instalat pe linia electrică, atunci când lovește un trăsnet, tensiunea înaltă a undei de trăsnet face ca varistorul să se defecteze, iar curentul de trăsnet curge prin varistor în pământ. Tensiunea pe linia electrică poate fi controlată într-un interval sigur, astfel încât să se protejeze siguranța echipamentelor electrice.
Șapte caracteristici ale unui dispozitiv de descărcare a oxidului de zinc:
Capacitate de debit
Acest lucru se reflectă în principal în capacitatea descărcătoarelor de trăsnet de a absorbi toate tipurile de supratensiuni de trăsnet, supratensiuni tranzitorii de frecvență industrială și supratensiuni de funcționare.
Proprietăți protectoare
Descărcătorul de oxid de zinc este utilizat pentru a proteja toate tipurile de echipamente electrice din sistemul energetic de deteriorarea supratensiunii produselor electrice, având performanțe bune de protecție. Datorită caracteristicilor excelente de voltametrie neliniară a plăcii de supapă cu oxid de zinc, doar câteva sute de microamperi de curent trec sub tensiunea normală de funcționare, fiind ușor de proiectat o structură fără întreruperi, astfel încât să aibă caracteristicile de performanță bună de protecție, greutate redusă și dimensiuni reduse. Când apare o supratensiunea, curentul care curge prin placa de supapă crește rapid, limitând amplitudinea supratensiunii și eliberând energia acesteia. După aceea, placa de supapă cu oxid de zinc restabilește starea de rezistență ridicată pentru a face sistemul energetic să funcționeze normal.
Performanța de etanșare
Componentele descărcătoarelor de trăsnet au performanțe bune la îmbătrânire, un strat compozit de înaltă calitate are o etanșeitate bună, utilizează controlul compresiei inelului de etanșare și un strat de etanșare acoperit, precum și alte măsuri, precum și stratul ceramic ca material de etanșare, pentru a asigura o etanșare fiabilă, astfel încât performanța descărcătoarelor să fie stabilă.
Proprietățile mecanice ale
Următorii trei factori sunt luați în considerare în principal: forța seismică suportată;
Presiunea maximă a vântului asupra descărcătorului;
Partea superioară a descărcătorului suportă tensiunea maximă admisă a firului.
Proprietatea de decontaminare
Descărcătorul de oxid de zinc fără spațiu are o rezistență ridicată la poluare.
Distanța specifică de conturnare prevăzută de standardul național este: Zonă mediu poluată clasa II: distanță specifică de conturnare 20 mm/kV;
Zonă cu poluare intensă clasa III: distanță specifică de conturnare 25 mm/kV;
Zonă extrem de poluată clasa IV: distanță specifică de conturnare 31 mm/kV.
Fiabilitate operațională ridicată
Fiabilitatea funcționării pe termen lung depinde de calitatea produselor și de selecția rezonabilă a acestora. Calitatea produsului este influențată în principal de următoarele trei aspecte: raționalitatea structurii generale a descărcătoarelor; caracteristicile voltametrice și rezistența la îmbătrânire a supapei de oxid de zinc; performanța de etanșare a descărcătoarelor.
Toleranța frecvenței industriale
Din cauza împământării monofazate a sistemului de alimentare, a efectului de capacitate a liniilor lungi și a respingerii sarcinii, precum și a altor motive, descărcătorul de trăsnet are un anumit timp pentru a rezista la o anumită creștere a tensiunii de frecvență a puterii.
Funcţie
Fiecare tip de descărcător are propriile avantaje și caracteristici și trebuie utilizat în medii diferite pentru a obține un efect bun de izolație. Sub tensiunea nominală, descărcătorul este echivalent cu un izolator și nu va avea nicio acțiune. În caz de criză sau tensiune ridicată, descărcătorul de trăsnet va funcționa și va conduce curentul la pământ pentru a proteja eficient echipamentul energetic.
Clasificare
În funcție de nivelul tensiunii
Descărcătoarele de oxid de zinc sunt clasificate în funcție de valoarea tensiunii nominale și pot fi împărțite în trei categorii:
Categoria de înaltă tensiune: Se referă la seria de descărcătoare de oxid de zinc peste 66KV, care poate fi împărțită aproximativ în șapte clase: 1000kV, 750kV, 500kV, 330kV, 220kV, 110kV și 66kV.
Categoria de medie tensiune: Se referă la produsele din seria de descărcătoare cu oxid de zinc în intervalul de la 3kV la 66kV (excluzând produsele din seria de 66kV), care pot fi împărțite aproximativ în patru niveluri de tensiune: 3kV, 6kV, 10kV și 35KV.
Categorie de joasă tensiune: Se referă la produsele din seria de descărcătoare cu oxid de zinc sub 3KV (excluzând produsele din seria de 3kV), care pot fi împărțite aproximativ în patru niveluri de tensiune: 1kV, 0,5kV, 0,38kV și 0,22kV.
Conform curentului nominal de descărcare
Conform curentului nominal de descărcare, descărcătoarele de oxid de zinc pot fi împărțite în cinci clase: 20, 10, 5, 2,5, 1,5 kA.
Conformutilizare
Descărcătoarele de oxid de zinc pot fi împărțite în șapte tipuri în funcție de utilizarea lor: tipul circuitului de sistem, tipul centralei electrice de sistem, tipul distribuției de sistem, tipul de protecție cu baterie de condensatoare cu compensare shunt, tipul pentru calea ferată electrificată, tipul cu motor și punct neutru al motorului, tipul cu punct neutru al transformatorului.
Conform structurii
Descărcătoarele de oxid de zinc pot fi împărțite în două categorii în funcție de structura lor.
Descărcătorul de oxid de zinc poate fi împărțit în patru clase în funcție de performanța de rezistență la poluare. Clasa ⅰ este tipul comun, clasa ⅱ este utilizată în zone cu poluare medie (distanță de conturnare specifică 20 mm/KV), clasa ⅲ este utilizată în zone cu poluare puternică (distanță de conturnare specifică 25 mm/KV), iar clasa ⅳ este utilizată în zone cu poluare extrem de puternică (distanță de conturnare specifică 31 mm/KV).
Strat compozit: descărcătorul de oxid de zinc cu strat compozit este fabricat din material compozit de cauciuc siliconic ca strat, iar selecția foii de rezistență la oxid de zinc de înaltă performanță, utilizarea internă a unei structuri speciale, asamblate prin tehnologie avansată, are dublul avantaj al materialului de cauciuc siliconic și al foii de rezistență la oxid de zinc. Pe lângă toate avantajele descărcătoarelor de oxid de zinc din porțelan, seria de produse are performanțe bune de izolație, rezistență ridicată la poluare, performanțe bune de protecție împotriva exploziilor și dimensiuni reduse, greutate redusă, fără întreținere, nu se deteriorează ușor, etanșare fiabilă, rezistență excelentă la îmbătrânire și alte avantaje.
Conform performanței structurii
Descărcătorul de oxid de zinc poate fi împărțit în trei tipuri în funcție de structură și performanță: fără joc (W), cu joc în serie (C), cu joc în paralel (B).
1. În trecut, selecția și dezavantajele descărcătoarelor de trăsnet care luau în considerare doar supratensiunea de funcționare și nivelurile de supratensiune a trăsnetului
Standardul național prevede că tensiunea bornei de alimentare a sistemului trebuie să fie puțin mai mare decât K ori tensiunea nominală (sau tensiunea nominală) Un a sistemului, adică K=Um/Un (Um este cea mai mare tensiune a sistemului). Izolația echipamentelor electrice trebuie să poată funcționa mult timp sub Un. Valoarea K pentru sistemele de 220 kV și mai mici este de 1,15, iar pentru sistemele de 330 kV și mai mari, K=1,1. Principiile menționate mai sus sunt respectate și în etapa inițială de proiectare a descărcătoarelor.
2. Selectarea și necesitatea descărcătoarelor de trăsnet pentru a asigura funcționarea la supratensiune de împământare monofazată și siguranța sistemului energetic
Din perspectiva funcționării în siguranță, alegerea tensiunii nominale a descărcătoarelor trebuie să respecte și următoarele principii:
(1) Tensiunea nominală a descărcătorului de oxid de zinc trebuie să fie mai mare decât tensiunea tranzitorie la frecvența industrială care poate apărea la instalarea sa. În sistemul de împământare neutră de 110 kV și mai mare, aceasta poate fi selectată conform metodei de mai sus.
(2) La 110 kV și sub sistemul de împământare indirectă a neutrului, departamentul de energie electrică stabilește că, în condițiile unei împământări monofazate, aceasta poate funcționa timp de 2 ore, iar uneori chiar și sub o supratensiune de împământare cu arc intermitent poate funcționa mai mult de 2 ore. Acest tip de funcționare sigură a descărcătoarelor de trăsnet cu oxid de zinc la o tensiune nominală de 10 s reprezintă o amenințare serioasă. Descărcătoarele de oxid de zinc și cele de SiC au o structură diferită (cel din urmă are un interval de extincție a arcului, primul nu are interval sau doar un interval de separare), astfel încât, în practică, descărcătoarele de oxid de zinc pot suferi colaps termic și chiar explozii grave. Confruntându-se cu această situație, multe birouri de alimentare cu energie electrică și institute de proiectare a energiei electrice au prezentat mai multe tipuri de tensiuni nominale (cum ar fi 14,4 kV, 14,7 kV etc.) în funcție de condițiile rețelei electrice locale. În cadrul testului de sarcină de acțiune din mai multe documente de discuție privind standardele naționale, toleranța la tensiunea nominală de 10 s a crescut la 1,2 ~ 1,3 ori, astfel încât adaptabilitatea descărcătoarelor de oxid de zinc la punctul neutru este redusă. Sistemul de împământare nedirectă este îmbunătățit.
Deoarece tensiunea nominală a descărcătorului de oxid de zinc este prea mică, acesta va funcționa sub supratensiuni de împământare monofazate sau chiar la numeroase supratensiuni tranzitorii. Departamentul de Supraveghere a Siguranței și Coordonare a Producției din cadrul Ministerului Electricității a propus revizuirea descărcătorului încă din cel de-al 17-lea buletin informativ de siguranță din 30 octombrie 1993.
În perioada de tranziție dintre anunț și revizuirea noului standard, se propun următoarele reguli de proiectare pentru selectarea tensiunii nominale și a tensiunii de funcționare continuă a descărcătoarelor de oxid de zinc în sistemul neutru nelegat la pământ: tensiunea nominală este de 1,2-1,3 ori mai mare decât tensiunea de stingere a arcului descărcătoarelor de oxid de zinc de referință, iar tensiunea de funcționare continuă este cea mai mare tensiune de linie a sistemului.
Deoarece nu există un standard unificat pentru datele de bază menționate mai sus, vor exista discrepanțe între producătorul descărcătoarelor de trăsnet și utilizator în ceea ce privește proiectarea și fabricarea.
3, implementarea ediției din 2000 a noului standard, selecția sigură și rezonabilă a realității descărcătoarelor de trăsnet
În noul standard chinezesc din anul 2000 (GB11032-2000), a fost recunoscut principiul selecției tensiunii nominale de peste 1,2-1,3 ori, însă selecția tensiunii de funcționare continuă are o nouă prevedere: se folosește ca valoare de referință durata de viață a descărcătorului pentru selectarea (proiectarea) tensiunii de funcționare continuă a descărcătorului, reflectând durata de viață a acestuia de 1,5 Un//U1mA. Având în vedere nivelul de proiectare și fabricație al descărcătoarelor de uz casnic, valoarea generală este de 80%, deci tensiunea de funcționare continuă este selectată ca fiind de 0,8 ori tensiunea nominală. Acest lucru este susținut de regiunea mică de curent a curbei voltametrice.
Prin urmare, în practică, nivelul de supratensiune al funcționării monofazate de împământare de 1 oră trebuie luat în considerare atunci când se efectuează calculul simulării în funcție de condițiile specifice sau se selectează descărcătorul în funcție de experiență și practică. Cu toate acestea, există multe valori ale tensiunii nominale ușor diferite de valorile de mai sus în acordurile tehnice ale utilizatorilor și chiar în desenele institutelor de proiectare energetică, pe care le consider inutile (cum ar fi 16,5 kV și 16,7 kV la 10 kV etc.). Motivul este că, în procesul de proiectare efectivă a descărcătoarei de trăsnet, valoarea tensiunii nominale în curba volt-amper se află în zona de curent mic, care este mai mică decât valoarea U1mAAC, urmărirea diferențelor subtile nu poate fi realizată în proiectarea efectivă a descărcătoarei de trăsnet; În plus, din discuția următoare, în conformitate cu cerințele noului standard național, se selectează utilizarea în siguranță sub supratensiunea permisă (aceasta se referă la sistemul neîmpământat).
4. Selecția științifică a descărcătoarelor de oxid de zinc nelegate la pământ conform noului standard ediția 2000
(1) Tensiunea nominală trebuie selectată și proiectată în funcție de valoarea efectivă maximă a tensiunii de frecvență industrială admisibilă aplicată la bornele descărcătoarelor, astfel încât acestea să poată funcționa corect sub supratensiune tranzitorie determinată în testul de sarcină de acțiune specificat. Tensiunea de funcționare continuă trebuie selectată pentru a permite o valoare RMS constantă între bornele descărcătoarelor. În acest caz, tensiunea de descărcare la frecvența industrială trebuie să fie suficient de mare pentru a evita funcționarea izolației echipamentului protejat sub supratensiune de funcționare fără protecție și pentru a prelungi durata de viață, luând în considerare nivelul real al ratei de încărcare și tensiunea reziduală a descărcătoarelor de oxid de zinc fabricate în China.
(2) În cazul în care tensiunea de frecvență industrială crește mai mult sau tensiunea de testare a izolației echipamentului este mai mare, trebuie selectată tensiunea nominală mai mare a descărcătoarei de oxid de zinc. Selecția tensiunii de referință a frecvenței industriale trebuie să fie egală sau mai mare decât tensiunea nominală. Aceste două puncte din noile cerințe ale standardului NAȚIONAL sunt mai bine satisfăcute, iar următorul calcul poate fi considerat a îndeplini cerințele de supratensiune. Cerințele standardului național asigură o funcționare de împământare monofazată de 2 ore fără acțiune. În cel mai grav caz, când împământarea monofazată și respingerea sarcinii au loc simultan, supratensiunea maximă posibilă calculată teoretic este de 1,99 ori, iar tensiunea de funcționare continuă admisibilă UC (valoare efectivă) a descărcătoarei de oxid de zinc este selectată după cum urmează:
Tensiunea nominală (Ur≈1.25 UC) a fost selectată conform ratei de încărcare standard naționale de 0.8, care îndeplinește toate cerințele. Dacă se utilizează punerea la pământ a arcului și supratensiunea rezonantă cu probabilitate mare de scăpare, tensiunea nominală trebuie să îndeplinească: apăsați din nou?=0.8. Selectați tensiunea de funcționare continuă, care îndeplinește, de asemenea, cerințele.
Pe scurt, principala dificultate în alegerea descărcătoarelor este determinarea domeniului de aplicare al supratensiunii temporare. Este necesar să se asigure o funcționare sigură și precisă în condiții de supratensiune de funcționare ridicată și supratensiune atmosferică și să se asigure că placa de supapă nu funcționează sub supratensiune temporară.
În prezent, alegerea tipului și proiectarea descărcătoarelor trebuie să asigure că descărcătorul de oxid de zinc la cea mai mare supratensiune a sistemului nu funcționează atunci când este conectat la împământare monofazată timp de 2 ore, altfel descărcătorul de oxid de zinc va apărea o prăbușire termică sau chiar un accident de explozie.
Prin urmare, este oportună selectarea sistemului neîmpământat în conformitate cu noile cerințe.
Însă în cazul unui dispozitiv cu condensator de împământare cu bobină de suprimare a arcului, supratensiunea de împământare va fi mult mai mică, așadar se poate alege o tensiune nominală și o tensiune de funcționare continuă mai joase conform simulării practice pentru a face ca descărcătorul de trăsnet cu oxid de zinc să acționeze la o supratensiune de funcționare mai mică, la un dispozitiv de protecție a condensatorului. Dacă nu este convenabil, se poate alege și o tensiune de împământare fără sistem.
Deoarece izolația dintre polul condensatorului și masă a fost considerată ca îndeplinind cerințele de 2h pentru împământarea monofazată.
Funcționând la o tensiune mai mică decât cea nominală, descărcătorul nu funcționează și nu va provoca daune prin supratensiune dispozitivului condensator.
În concluzie, acest lucru se datorează faptului că plăcile de supapă din seria cu oxid de zinc sunt conectate direct în serie fără joc, iar rezistențele descărcătoarelor de oxid de zinc nu pot suporta o supratensiune mai mare de 1,99 ori. Tensiunea de referință a arcului SiC cauzată de alegerea tensiunii nominale a descărcătoarelor de oxid de zinc nu poate îndeplini cerințele, fiind inevitabilă o creștere pentru a asigura siguranța descărcătoarelor, cum ar fi lipsa datelor de simulare reale.
Valoarea recomandată, încorporata în spiritul standardului național, este mai potrivită deoarece îndeplinește cerințele limită.
