Odvodnik od cinkovog oksida

Odvodnik od cinkovog oksidajeodvodnik munjes dobrim zaštitnim performansama.

TheOdvodnik od cinkovog oksidaje najnaprednija zaštita od prenapona na svijetu. To je zbog ugradnje azinkovog oksidaodvodnikkao disk jezgre otpornika. To omogućuje poboljšanje volt-amperskih karakteristika diska otpornika i povećanje prolazne struje u situacijama prenapona, što je drastično poboljšanje u usporedbi s konvencionalnim silicijevim karbidom.odvodniciPri normalnom radnom naponu, struja kroz odvodnik je samo jedan mikroamperni stupanj. Kada jeodvodnikdoživljava situaciju prenapona, izvrsne nelinearne karakteristike će povećati struju kroz odvodnik nekoliko tisuća puta.odvodniknalazi se u vodljivom stanju i otpušta energiju prenapona u zemlju, čime štiti opremu za prijenos energije od učinaka prenapona.

Odvodnik od cinkovog oksidaje nova vrsta odvodnika razvijena 1970-ih, koja se uglavnom sastoji od varistora od cink oksida. Svaki varistor ima svoj određeni napon preklapanja (nazvan napon varistora) od trenutka kada je proizveden. 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 vratiti stanje izolacije; kada se napon iznad varistora povuče, vraća se u stanje visokog otpora. Stoga, ako je odvodnik od cink oksida instaliran na dalekovodu, kada udari munja, visoki napon munje uzrokuje proboj varistora, a struja munje teče kroz varistor u zemlju. Napon na dalekovodu može se kontrolirati unutar sigurnog raspona kako bi se zaštitila sigurnost električne opreme.

Sedam karakteristika odvodnika od cinkovog oksida:

Kapacitet protoka

To se uglavnom odražava u tome što odvodnik munje ima sposobnost apsorbiranja svih vrsta prenapona munje, prijelaznih prenapona mrežne frekvencije i radnih prenapona.

Zaštitna svojstva

Odvodnik od cinkovog oksida koristi se za zaštitu svih vrsta električne opreme u elektroenergetskom sustavu od oštećenja električnih proizvoda prenaponom i ima dobre zaštitne performanse. Zbog izvrsnih nelinearnih voltametrijskih karakteristika ventilske ploče od cinkovog 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 cinkovog oksida vraća stanje visokog otpora kako bi elektroenergetski sustav normalno radio.

Performanse brtvljenja

Komponente odvodnika munje s dobrim svojstvima starenja, dobrom zrakopropusnošću visokokvalitetnog kompozitnog premaza, korištenjem kontrole kompresije brtvenog prstena i obloženog brtvila te drugih mjera, keramičkog premaza kao brtvenog materijala, osigurava pouzdano brtvljenje, tako da su performanse odvodnika munje stabilne.

Mehanička svojstva

Uglavnom se uzimaju u obzir sljedeća tri faktora: seizmička sila koju treba podnijeti;

Maksimalni tlak vjetra na odvodnik;

Vrh odvodnika nosi maksimalnu dopuštenu napetost žice.

Nekretnina za dekontaminaciju

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

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

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

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

Visoka operativna pouzdanost

Pouzdanost dugotrajnog rada ovisi o kvaliteti proizvoda i razumnom odabiru proizvoda. Na kvalitetu proizvoda uglavnom utječu sljedeća tri aspekta: racionalnost ukupne strukture odvodnika munje; voltametrijske karakteristike i otpornost na starenje ventila od cinkovog oksida; performanse brtvljenja odvodnika munje.

Tolerancija frekvencije napajanja

Zbog elektroenergetskog sustava kao što su uzemljenje jednofazne faze, efekt kapacitivnosti dugog voda i odbacivanje opterećenja te drugih razloga, što će uzrokovati porast napona mrežne frekvencije ili proizvesti prijelazni prenapon visoke amplitude, odvodnik munje ima određeno vrijeme da izdrži porast napona mrežne frekvencije.

Funkcija

Svaka vrsta odvodnika 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 munje će se aktivirati i odvesti struju u zemlju kako bi učinkovito zaštitio energetsku opremu.

Klasifikacija

Prema razini napona

Odvodnici od cinkovog oksida klasificiraju se prema nazivnoj vrijednosti napona i mogu se podijeliti u tri kategorije:

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

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

Kategorija niskog napona: Odnosi se na proizvode serije odvodnika od cinkovog oksida ispod 3 kV (isključujući proizvode serije 3 kV), koji se grubo mogu podijeliti u četiri naponske razine: 1 kV, 0,5 kV, 0,38 kV i 0,22 kV.

Prema nominalnoj struji pražnjenja

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

Premakoristiti

Odvodnici prenapona od cinkovog oksida mogu se podijeliti u sedam tipova prema njihovoj namjeni: tip strujnog kruga sustava, tip elektrane sustava, tip distribucije sustava, tip zaštite kondenzatorske baterije s kompenzacijom paralelnog strujanja, tip zaštite za elektrificirane željeznice, tip zaštite motora i neutralne točke motora, tip neutralne točke transformatora.

Prema strukturi

Odvodnici od cinkovog oksida mogu se podijeliti u dvije kategorije prema svojoj strukturi.

Odvodnici od cinkovog oksida mogu se podijeliti u četiri razreda prema otpornosti na onečišćenje. Klasa ⅰ je uobičajeni tip, klasa ⅱ se koristi u područjima srednjeg onečišćenja (specifična puzna staza 20 mm/KV), klasa ⅲ se koristi u područjima jakog onečišćenja (specifična puzna staza 25 mm/KV), a klasa ⅳ se koristi u područjima ekstremno jakog onečišćenja (specifična puzna staza 31 mm/KV).

Kompozitni premaz: kompozitni premaz odvodnika prenapona od cinkovog oksida izrađen je od kompozitnog silikonskog gumenog materijala kao premaza, a odabir visokoučinkovitog lima otpornog na cinkov oksid, unutarnja upotreba posebne strukture, sastavljen naprednom tehnologijom, ima dvostruke prednosti silikonskog gumenog materijala i lima otpornog na cinkov oksid. Uz sve prednosti odvodnika od porculanskog cinkovog oksida, serija proizvoda ima dobre izolacijske performanse, visoku otpornost na onečišćenje, dobre performanse zaštite od eksplozije i malu veličinu, malu težinu, ne zahtijeva održavanje, nije lako oštetiti, pouzdano brtvljenje, izvrsnu otpornost na starenje i druge prednosti.

Prema performansama strukture

Cinkov oksidni odvodnici mogu se podijeliti u tri vrste prema strukturi i performansama: bez zračnosti (W), sa serijskom zračnošću (C), s paralelnom zračnošću (B).

1. U prošlosti, odabir i nedostaci odvodnika munje uzimali su u obzir samo radni prenapon i razine prenapona munje

Nacionalni standard propisuje da napon na priključku za napajanje sustava treba biti nešto veći od K puta nazivnog napona (ili nazivnog napona) Un sustava, tj. K=Um/Un (Um je najviši napon sustava). Izolacija električne opreme trebala bi moći dugo raditi pod Un. K za sustave od 220 kV i niže iznosi 1,15, a za sustave od 330 kV i više, K=1,1. Gore navedeni principi također se poštuju u početnoj fazi projektiranja odvodnika.

2. Odabir i potreba odvodnika munje za osiguranje rada pod jednofaznim prenaponom uzemljenja i sigurnost elektroenergetskog sustava

S gledišta sigurnog rada, odabir nazivnog napona odvodnika također treba biti u skladu sa sljedećim načelima:

(1) Nazivni napon odvodnika cinkovog oksida trebao bi biti viši od prolaznog napona mrežne frekvencije koji se može pojaviti prilikom njegove ugradnje. U neutralnom uzemljenju od 110 kV i više, može se odabrati prema gore navedenoj metodi.

(2) U sustavu indirektnog uzemljenja neutralne točke od 110 kV i niže, elektroprivredna uprava propisuje da jednofazno uzemljenje može raditi 2 sata, a ponekad čak i u slučaju povremenog prenapona uzemljenja duljeg od 2 sata, što predstavlja ozbiljnu prijetnju pri radu ovog sustava odvodnika prenapona od cink-oksida 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 razmak), što u praksi dovodi do termičkog kolapsa odvodnika od cink-oksida, pa čak i ozbiljnih eksplozija. Suočeni s ovom situacijom, mnogi zavodi za opskrbu energijom i instituti za projektiranje električne energije predlažu različite nazivne naponske vrijednosti (npr. 14,4 kV, 14,7 kV itd.) ovisno o uvjetima lokalne elektroenergetske mreže. U ispitivanju opterećenja djelovanjem u nekoliko nacionalnih standardnih rasprava, tolerancija nazivnog napona od 10 s povećana je na 1,2 ~ 1,3 puta, čime se povećava prilagodljivost odvodnika od cink-oksida neutralnoj točki. Poboljšan je sustav neizravnog uzemljenja.

Budući da je nazivni napon odvodnika cinkovog 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. listopada 1993.

U prijelaznom razdoblju između objave i revizije novog standarda, predlažu se sljedeća pravila projektiranja za odabir nazivnog napona i napona kontinuiranog rada odvodnika cinkovog oksida u neutralnom neuzemljenom sustavu: nazivni napon je 1,2-1,3 puta veći od referentnog napona gašenja luka SiC odvodnika, a napon kontinuiranog rada je najviši linijski napon rada sustava.

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

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

U novom kineskom standardu iz 2000. (GB11032-2000) prepoznat 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 1,5 Un//U1mA kao referentne vrijednosti za odabir (dizajn) napona kontinuiranog rada odvodnika. S obzirom na razinu dizajna i proizvodnje kućnih odvodnika, opća vrijednost je 80%, pa se kontinuirani radni napon odabire kao 0,8 puta nazivni napon. To je podržano malim područjem struje voltametrijske krivulje.

Stoga se u praksi razina prenapona od 1 sata rada jednofaznog uzemljenja treba uzeti u obzir prilikom provođenja simulacijskog izračuna prema specifičnim uvjetima ili odabira odvodnika prema iskustvu i praksi. Međutim, postoje mnoge nazivne vrijednosti napona koje se neznatno razlikuju od gore navedenih vrijednosti u tehničkim ugovorima korisnika, pa čak i u crtežima instituta za projektiranje električne energije, za koje smatram da su nepotrebne (kao što su 16,5 kV i 16,7 kV u 10 kV, itd.). Razlog je taj što se u stvarnom procesu projektiranja odvodnika munje 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 munje. Osim toga, iz sljedeće rasprave, u skladu sa zahtjevima novog nacionalnog standarda za odabir sigurne upotrebe pod dopuštenim prenaponom (ovo se odnosi na neuzemljeni sustav).

4. Znanstveni odabir neuzemljenog odvodnika cinkovog oksida prema novom standardu izdanja iz 2000.

(1) Nazivni napon mora se odabrati i projektirati prema maksimalnoj efektivnoj vrijednosti dopuštenog napona mrežne frekvencije primijenjenog na terminale odvodnika, tako da može ispravno raditi pod prijelaznim prenaponom određenim u specificiranom ispitnom opterećenju. Kontinuirani radni napon mora se odabrati tako da omogući konstantnu efektivnu vrijednost (RMS) između terminala odvodnika. U tom 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 stvarna razina brzine punjenja i preostali napon odvodnika cinkovog 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 cinkovog oksida. Odabir referentnog napona mrežne frekvencije mora biti jednak ili veći od nazivnog napona. Ove dvije točke u novim zahtjevima NACIONALNOG standarda bolje su zadovoljene, a sljedeći izračun 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 dopušteni kontinuirani radni napon UC (efektivna vrijednost) odvodnika cinkovog oksida odabire se na sljedeći način:

Nazivni napon (Ur≈1,25 UC) odabran je prema nacionalnoj standardnoj brzini punjenja od 0,8, što je u potpunosti zadovoljilo zahtjeve. Ako se koristi uzemljenje luka i rezonantni prenapon s visokom vjerojatnošću bijega, nazivni napon mora zadovoljiti: ponovno pritisnite ?=0,8 Odaberite kontinuirani radni napon koji također zadovoljava zahtjeve.

Ukratko, glavna poteškoća pri odabiru odvodnika je određivanje opsega privremenog prenapona. Potrebno je osigurati siguran i točan 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 cinkovog oksida s najvišim prenaponom u sustavu ne radi kada je jednofazno uzemljenje trajalo 2 sata, inače će odvodnik od cinkovog oksida uzrokovati toplinski kolaps ili čak eksploziju.

Stoga je prikladno odabrati neuzemljeni sustav prema novim zahtjevima.

Ali u uređaju za zaštitu kondenzatora s uzemljenjem i zavojnicom za suzbijanje luka, prenapon uzemljenja bit će znatno niži, pa se može odabrati niža vrijednost prema praktičnom simulacijskom izračunu nazivnog napona i kontinuiranog radnog napona kako bi se odvodnik munje iz cinkovog oksida aktivirao pod nižim radnim prenaponom, a uređaj za zaštitu kondenzatora može odabrati i bez sustava uzemljenja.

Budući da se smatra da izolacija kondenzatorskog pola i uzemljenja zadovoljava zahtjeve za uzemljenje jednofaznih sustava od 2 sata.

Radeći na naponu manjem od nazivnog, odvodnik ne radi i neće uzrokovati prenaponska oštećenja kondenzatorskog uređaja.

Sve u svemu, to je zato što ventilske ploče serije cink-oksida bez zazora izravno u seriji, u otpornicima odvodnika munje od cink-oksida ne mogu podnijeti ni više od 1,99 puta prenapon, uzrokovan SiC lukom, odabir referentnog napona luka cink-oksidnog odvodnika munje ne može zadovoljiti 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 zadovoljava granične zahtjeve.