Odvodnik od cink oksida

Odvodnik od cink oksidajeodvodnik gromasa dobrim zaštitnim performansama.

TheOdvodnik od cink oksidaje najnaprednija zaštita od prenapona na svijetu. To je zbog ugradnje azink oksida.odvodnikkao jezgro otpornika diska. Ovo omogućava poboljšanje volt-amperskih karakteristika otpornika diska i povećanje prolazne struje u situacijama prenapona, što je drastično poboljšanje u poređenju sa konvencionalnim silicijum karbidom.odvodniciPod normalnim radnim naponom, struja kroz odvodnik je samo jedan mikroamperni stepen. Kada jeodvodnikdoživljava situaciju prenapona, odlične nelinearne karakteristike će povećati struju kroz odvodnik nekoliko hiljada puta.odvodniknalazi se u provodnom stanju i otpušta energiju prenapona u zemlju, čime štiti opremu za prijenos energije od učinaka prenapona.

Odvodnik cink oksidaje novi tip odvodnika razvijen 1970-ih, koji se uglavnom sastoji od cink oksidnog varistora. Svaki varistor ima svoj određeni napon preklapanja (nazvan napon varistora) od trenutka kada je napravljen. Pod normalnim radnim naponom (tj. manjim od napona varistora), vrijednost varistora je vrlo velika, što je ekvivalentno stanju izolacije. Ali pod udarnim naponom (većim od napona varistora), varistor se probija pri niskoj vrijednosti, što je ekvivalentno stanju kratkog spoja. Međutim, nakon što varistor udari, on može obnoviti stanje izolacije; kada se napon iznad varistora povuče, vraća se u stanje visokog otpora. Stoga, ako je cink oksidni odvodnik instaliran na dalekovodu, kada udari grom, visoki napon munje uzrokuje proboj varistora, a struja gromova teče kroz varistor u zemlju. Napon na dalekovodu može se kontrolirati unutar sigurnog raspona, kako bi se zaštitila sigurnost električne opreme.

Sedam karakteristika odvodnika cink-oksida:

Kapacitet protoka

To se uglavnom ogleda u sposobnosti odvodnika groma da apsorbuje sve vrste prenapona groma, tranzijentnih prenapona mrežne frekvencije i operativnih prenapona.

Zaštitna svojstva

Odvodnik prenapona od cink oksida koristi se za zaštitu svih vrsta električne opreme u elektroenergetskom sistemu od oštećenja električnih proizvoda prenaponom i ima dobre zaštitne performanse. Zbog odličnih nelinearnih voltametrijskih karakteristika ventilske ploče od cink oksida, samo nekoliko stotina mikroampera struje prolazi ispod normalnog radnog napona, lako je dizajnirati strukturu bez zazora, tako da ima karakteristike dobrih zaštitnih performansi, male težine i veličine. Kada dođe do prenapona, struja koja teče kroz ventilsku ploču brzo se povećava, što ograničava amplitudu prenapona i oslobađa energiju prenapona. Nakon toga, ventilska ploča od cink oksida vraća stanje visokog otpora kako bi elektroenergetski sistem normalno radio.

Performanse zaptivanja

Komponente odvodnika groma sa dobrim performansama starenja, dobrom hermetičkom nepropusnošću visokokvalitetnog kompozitnog premaza, korištenjem kontrole kompresije zaptivnog prstena i obloženog zaptivača i drugih mjera, keramičkog premaza kao zaptivnog materijala, kako bi se osiguralo pouzdano zaptivanje, tako da su performanse odvodnika groma stabilne.

Mehanička svojstva

Sljedeća tri faktora se uglavnom uzimaju u obzir: seizmička sila koju treba podnijeti;

Maksimalni pritisak vjetra na odvodnik;

Vrh odvodnika nosi maksimalno dozvoljeno naprezanje žice.

Dekontaminacijska imovina

Odvodnik od cink oksida bez zazora ima visoku otpornost na zagađenje.

Specifična puzna staza propisana nacionalnim standardom je: Srednje zagađeno područje klase II: specifična puzna staza 20 mm/ kV;

Područje jakog zagađenja klase III: specifična puzna staza 25 mm/ kV;

Klasa IV izuzetno jako zagađeno područje: specifična puzna staza 31 mm/ kV.

Visoka operativna pouzdanost

Pouzdanost dugoročnog rada zavisi od kvaliteta proizvoda i razumnog odabira proizvoda. Na kvalitet proizvoda uglavnom utiču sljedeća tri aspekta: racionalnost ukupne strukture odvodnika groma; voltametrijske karakteristike i otpornost na starenje cink oksidnog ventila; performanse zaptivanja odvodnika groma.

Tolerancija frekvencije napajanja

Zbog elektroenergetskog sistema, kao što su uzemljenje jednofazne faze, efekt kapacitivnosti dugih vodova i odbacivanje opterećenja, te drugih razloga, što će uzrokovati porast napona mrežne frekvencije ili proizvesti tranzijentni prenapon visoke amplitude, odvodnik prenapona ima određeno vrijeme da izdrži porast napona mrežne frekvencije.

Funkcija

Svaka vrsta odvodnika prenapona ima svoje prednosti i karakteristike, te se mora koristiti u različitim okruženjima kako bi se postigao dobar izolacijski učinak. Pod nazivnim naponom, odvodnik je ekvivalentan izolatoru i neće imati nikakvo djelovanje. U slučaju krize ili visokog napona, odvodnik groma će se aktivirati i odvesti struju u zemlju kako bi efikasno zaštitio energetsku opremu.

Klasifikacija

Prema nivou napona

Odvodnici prenapona od cink-oksida klasifikuju se prema nazivnoj vrijednosti napona i mogu se podijeliti u tri kategorije:

Kategorija visokog napona: Odnosi se na seriju odvodnika prenapona od cink oksida iznad 66 kV, koji se grubo mogu podijeliti u sedam razreda: 1000 kV, 750 kV, 500 kV, 330 kV, 220 kV, 110 kV i 66 kV.

Kategorija srednjeg napona: Odnosi se na proizvode serije odvodnika cink-oksida u rasponu od 3kV do 66kV (isključujući proizvode serije 66kV), koji se grubo mogu podijeliti na četiri naponska nivoa: 3kV, 6kV, 10kV i 35kV.

Kategorija niskog napona: Odnosi se na proizvode serije odvodnika od cink oksida ispod 3KV (isključujući proizvode serije 3kV), koji se grubo mogu podijeliti na četiri naponska nivoa: 1kV, 0,5kV, 0,38kV i 0,22kV.

Prema nominalnoj struji pražnjenja

Prema nominalnoj struji pražnjenja, odvodnici od cink oksida mogu se podijeliti u pet klasa: 20, 10, 5, 2,5, 1,5kA.

Premakoristiti

Odvodnici prenapona od cink oksida mogu se podijeliti u sedam tipova prema njihovoj upotrebi: tip sistemskog kola, tip sistemske elektrane, tip sistemske distribucije, tip zaštite kondenzatorske baterije sa kompenzacijom paralelnog strujnog kola, tip za elektrificirane željeznice, tip za motor i neutralnu tačku motora, tip za neutralnu tačku transformatora.

Prema strukturi

Odvodnici cink-oksida mogu se podijeliti u dvije kategorije prema svojoj strukturi.

Odvodnici prenapona od cink oksida mogu se podijeliti u četiri klase prema otpornosti na zagađenje. Klasa II je uobičajeni tip, Klasa II se koristi u područjima srednjeg zagađenja (specifična puzna staza 20 mm/KV), Klasa III se koristi u područjima jakog zagađenja (specifična puzna staza 25 mm/KV), a klasa III se koristi u područjima izuzetno jakog zagađenja (specifična puzna staza 31 mm/KV).

Kompozitni premaz: Odvodnik prenapona od cink oksida s kompozitnim premazom izrađen je od kompozitnog silikonskog gumenog materijala kao premaza, a odabir visokoučinkovitog lima otpornog na cink oksid, unutarnja upotreba posebne strukture, sastavljen naprednom tehnologijom, ima dvostruke prednosti silikonskog gumenog materijala i lima otpornog na cink oksid. Pored svih prednosti odvodnika od cink oksida od porculana, serija proizvoda ima dobre izolacijske performanse, visoku otpornost na zagađenje, dobre performanse zaštite od eksplozije i malu veličinu, malu težinu, ne zahtijeva održavanje, nije lako oštećen, pouzdano brtvljenje, odličnu otpornost na starenje i druge prednosti.

Prema performansama strukture

Odvodnici prenapona od cink-oksida mogu se podijeliti u tri tipa prema strukturi i performansama: bez zazora (W), sa serijskim zazorom (C), sa paralelnim zazorom (B).

1. U prošlosti, izbor i nedostaci odvodnika prenapona groma uzimali su u obzir samo radni prenapon i nivoe prenapona groma

Nacionalni standard propisuje da napon na priključku za napajanje sistema treba biti nešto veći od K pomnoženog s nominalnim naponom (ili nazivnim naponom) Un sistema, odnosno K=Um/Un (Um je najviši napon sistema). Izolacija električne opreme treba biti sposobna za dugotrajan rad pod Un. K za sisteme od 220 kV i niže iznosi 1,15, a za sisteme od 330 kV i više, K=1,1. Gore navedeni principi se također poštuju u početnoj fazi projektovanja odvodnika.

2. Izbor i potreba za odvodnikom groma radi osiguranja rada pod jednofaznim prenaponom uzemljenja i sigurnosti elektroenergetskog sistema

Sa stanovišta sigurnog rada, izbor nazivnog napona odvodnika treba da bude u skladu sa sljedećim principima:

(1) Nazivni napon odvodnika cink-oksida treba biti veći od prelaznog napona mrežne frekvencije koji se može pojaviti prilikom njegove instalacije. U neutralnom sistemu uzemljenja od 110 kV i više, može se odabrati prema gore navedenoj metodi.

(2) U sistemu indirektnog uzemljenja neutralne tačke od 110 kV i niže, Ministarstvo elektroprivrede propisuje da pod uslovom jednofaznog uzemljenja može raditi 2 sata, a ponekad čak i u slučaju prenapona uzemljenja nastalog intermitentnim lukom, duže od 2 sata, radi pronalaženja kvara. Ova vrsta radnih karakteristika sistema odvodnika prenapona od cink oksida predstavlja ozbiljnu prijetnju i siguran rad pod nazivnim naponom od 10 s. Cink oksidni odvodnik i SiC odvodnik imaju različite strukture i dizajne (potonji ima gašenje luka u međuprostoru, dok prvi nema međuprostor ili ima samo razdjelni međuprostor), tako da u praksi odvodnici od cink oksida termički kolapsiraju, pa čak i dovode do ozbiljnih eksplozija. Suočeni s ovom situacijom, mnogi biroi za napajanje i instituti za projektovanje električne energije predlažu različite vrste nazivnih napona (kao što su 14,4 kV, 14,7 kV itd.) u skladu s lokalnim uslovima električne mreže. U ispitivanju opterećenja djelovanjem nekoliko nacionalnih standardnih diskusijskih radova, tolerancija nazivnog napona od 10 s povećana je na 1,2 ~ 1,3 puta, tako da se cink oksidni odvodnik može prilagoditi neutralnoj tački. Poboljšan je sistem nedirektnog uzemljenja.

Budući da je nazivni napon odvodnika cink-oksida prenizak, odvodnik će raditi pod jednofaznim prenaponom uzemljenja ili čak pod mnogim prolaznim prenaponima. Odjel za nadzor sigurnosti i koordinaciju proizvodnje Ministarstva električne energije predložio je reviziju odvodnika još u 17. sigurnosnom biltenu od 30. oktobra 1993. godine.

U prelaznom periodu između objave i revizije novog standarda, predlažu se sljedeća pravila projektovanja za odabir nazivnog napona i napona kontinuiranog rada odvodnika cink-oksida u neutralnom neuzemljenom sistemu: nazivni napon je 1,2-1,3 puta veći od referentnog napona gašenja luka SiC odvodnika, a napon kontinuiranog rada je najviši linijski napon tokom rada sistema.

Budući da ne postoji jedinstveni standard za gore navedene osnovne podatke, postojat će nesklad između proizvođača odvodnika groma i korisnika u dizajnu i proizvodnji.

3, implementirajte izdanje novog standarda iz 2000. godine, siguran i razuman odabir odvodnika groma u stvarnosti

U novom kineskom standardu iz 2000. godine (GB11032-2000), priznat je princip odabira nazivnog napona iznad 1,2-1,3 puta, ali odabir napona kontinuiranog rada ima novu odredbu: od odraza vijeka trajanja odvodnika od 1,5Un//U1mA kao referentne vrijednosti za odabir (dizajn) napona kontinuiranog rada odvodnika. S obzirom na nivo dizajna i proizvodnje kućnih odvodnika, opća vrijednost je 80%, tako da se kontinuirani radni napon odabire kao 0,8 puta nazivni napon. To je podržano malim područjem struje voltametrijske krivulje.

Stoga, u praksi, nivo prenapona od 1 sata rada jednofaznog uzemljenja treba uzeti u obzir prilikom provođenja simulacijskog proračuna prema specifičnim uvjetima ili odabira odvodnika prema iskustvu i praksi. Međutim, postoje mnoge vrijednosti nazivnog napona koje se neznatno razlikuju od gore navedenih vrijednosti u tehničkim ugovorima korisnika, pa čak i u crtežima instituta za projektovanje električne energije, za koje smatram da su nepotrebne (kao što su 16,5 kV i 16,7 kV na 10 kV, itd.). Razlog je taj što se u stvarnom procesu projektovanja odvodnika groma, nazivna vrijednost napona u volt-amperskoj krivulji nalazi u području male struje, što je manje od vrijednosti U1mAAC, te se težnja za suptilnom razlikom ne može ostvariti u stvarnom dizajnu odvodnika groma. Osim toga, iz sljedeće diskusije, u skladu sa zahtjevima novog nacionalnog standarda za odabir sigurne upotrebe pod dozvoljenim prenaponom (ovo se odnosi na neuzemljeni sistem).

4. Naučni izbor neuzemljenog odvodnika prenapona na bazi cink oksida prema novom standardu izdanja iz 2000. godine

(1) Nazivni napon mora se odabrati i projektovati prema maksimalnoj efektivnoj vrijednosti dozvoljenog napona mrežne frekvencije primijenjenog na terminale odvodnika, tako da može ispravno raditi pod prolaznim prenaponom određenim u specificiranom testu opterećenja. Kontinuirani radni napon mora se odabrati tako da omogući konstantnu efektivnu vrijednost (RMS) između terminala odvodnika. U ovom slučaju, napon pražnjenja mrežne frekvencije treba biti dovoljno visok da se izbjegne rad izolacije zaštićene opreme pod radnim prenaponom bez zaštite i produži vijek trajanja, a moraju se uzeti u obzir stvarni nivo brzine punjenja i preostali napon odvodnika cink-oksida proizvedenog u Kini.

(2) Tamo gdje napon mrežne frekvencije znatno poraste ili je ispitni napon izolacije opreme viši, treba odabrati viši nazivni napon odvodnika cink oksida. Izbor referentnog napona mrežne frekvencije mora biti jednak ili veći od nazivnog napona. Ove dvije tačke u novim zahtjevima NACIONALNOG standarda su bolje zadovoljene, a sljedeći proračun također može zadovoljiti zahtjeve prenapona. Zahtjevi nacionalnog standarda osiguravaju da jednofazno uzemljenje radi 2 sata bez djelovanja. U najtežem slučaju, kada se jednofazno uzemljenje i odbacivanje opterećenja događaju istovremeno, maksimalni mogući prenapon izračunat teorijski je 1,99 puta veći, a dozvoljeni kontinuirani radni napon UC (efektivna vrijednost) odvodnika cink oksida odabire se na sljedeći način:

Nazivni napon (Ur≈1,25 UC) odabran je prema nacionalnom standardu brzine punjenja od 0,8, što je u potpunosti ispunjavalo zahtjeve. Ako se koristi uzemljenje luka i rezonantni prenapon s visokom vjerojatnošću bijega, nazivni napon mora ispunjavati: pritisnite ponovo ?=0,8 Odaberite kontinuirani radni napon, koji također ispunjava zahtjeve.

Ukratko, glavna poteškoća pri odabiru odvodnika prenapona je određivanje obima privremenog prenapona. Potrebno je osigurati siguran i precizan rad pod visokim radnim prenaponom i atmosferskim prenaponom, te osigurati da ventilska ploča ne radi pod privremenim prenaponom.

Trenutno, odabir tipa i dizajn odvodnika moraju osigurati da odvodnik prenapona od cink oksida s najvišim prenaponom u sistemu ne radi kada je jednofazno uzemljenje duže od 2 sata, u suprotnom će odvodnik od cink oksida uzrokovati termički kolaps ili čak eksploziju.

Stoga je prikladno odabrati neuzemljeni sistem u skladu s novim zahtjevima.

Ali u uređaju za zaštitu kondenzatora sa zavojnicom za suzbijanje luka, prenapon uzemljenja će biti mnogo niži, tada se može odabrati niža vrijednost prema praktičnom simulacijskom proračunu nazivnog napona i kontinuiranog radnog napona kako bi se odvodnik groma od cink oksida aktivirao pod nižim radnim prenaponom, uređaj za zaštitu kondenzatora, ali ako vam to ne odgovara, možete odabrati i bez sistema uzemljenja.

Budući da se smatra da izolacija između pola kondenzatora i uzemljenja ispunjava zahtjeve za uzemljenje jednofaznih sistema u trajanju od 2 sata.

Radeći na naponu nižem od nazivnog, odvodnik ne radi i neće uzrokovati oštećenje kondenzatorskog uređaja prenaponom.

Sve u svemu, to je zato što ventilske ploče serije cink-oksida bez zazora direktno u seriji, u otpornicima odvodnika groma od cink-oksida ne mogu podnijeti ni više od 1,99 puta prenapon, uzrokovan SiC lukom, izbor referentnog napona luka od cink-oksida ne može ispuniti zahtjeve, neizbježno će porasti kako bi se osigurala sigurnost odvodnika, kao što je nedostatak stvarnih simulacijskih podataka,

Preporučena vrijednost utjelovljena u duhu nacionalnog standarda je prikladnija jer ispunjava granične zahtjeve.