CN2742647Y - 一种组合式过电压保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种组合式过电压保护装置，属电力电网中过电压保护装置技术领域。所要解决的技术问题是解决现有带间隙类过电压保护器放电分散性大及保护范围不全面的问题。其技术要点是将四组氧化锌非线性电阻和自愈式金属化膜电容及线性电阻，经串、并联在一起，并整体密封成型，与五极式间隙筒状放电器相联接，构成四相组合式过电压保护装置。本实用新型对雷击引起的过电压及由开关截流感性负载所产生的过电压，不仅能够起到限幅和释放能量的作用，还能在断路器关断过程中迅速降低电路中出现的高频振荡频率，避免断路器在分断中出现的电弧复燃现象。本实用新型采用完全对称的组合式五极式放电间隙，不受杂散电容影响，放电值更稳定，保护性能更加可靠。

Description

一种组合式过电压保护装置
所属技术领域
本实用新型涉及电力电网中使用的一种组合式过电压保护装置。
背景技术
目前用于限制操作过电压的方法大都采用组合式氧化锌带间隙过电压保护器和组合式阻容带串间隙过电压保护器对电气设备的绝缘进行保护，同过去使用的氧化锌避雷器相比，它们的保护性能和自身的安全性能都有较大提高。该类产品的关键部分是放电间隙，放电间隙的放电值直接影响保护性能和过压保护器自身的安全，但是，从目前现有的产品的使用放电间隙动作效果来看，间隙的放电值分散性很大，尤其在运行一段时间后，放电值就更不稳定，数值偏大偏小情况均存在。这主要有以下几个方面因素引起：一是支撑电极的固体绝缘部分的瓷环，在电场的长时间作用下，会逐渐发生物理化学变化(例如电解、电离、氧化等)，形成新的物质，逐渐使介质的物理、化学性能发生不可逆的劣化，最终导致被击穿，现象表现为放电值降低；二是由于间隙和氧化锌非线性电阻同处一个腔内，  间隙击穿放电同样也破坏了内绝缘和氧化锌的性能；三是密封不好内部由于受潮，湿度气压温度的变化而影响间隙的动作值。
此外，组合式氧化锌带间隙过电压保护器和组合式带串间隙阻容过电压吸收器在功能和保护范围都存在一定的局限性。
组合式氧化锌带间隙过电压保护器对由雷击引起的过电压及有开关截流感性负载所产生的过电压，能够起到限幅和释放能量的作用，但对在开关关断时可能产生的波头过陡高频过电压振荡波则起不到保护作用，这种高频振荡波有可能造成断路器多次重燃，引起高压电机绝缘击穿，甚至可以造成断路器损坏、开关柜烧毁等事故。
组合式带串间隙阻容过电压吸收器虽然可以减缓过电压波头，降低幅值和振荡频率，但由于没有明确的过电压限制幅值和吸收的过电压能量较小，很难和设备的绝缘相配合。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是解决现有带间隙类过电压保护器放电分散性大及保护范围不全面的问题，提供一种组合式过电压保护装置，可实现对雷击引起的过电压及由开关截流感性负载所产生的过电压，不仅能够起到限幅和释放能量的作用，而且对上升沿较陡的操作过电压波形可以起到很好的限制作用，还能在断路器关断过程中迅速降低电路中出现的高频振荡频率，从而避免断路器在分断中出现的电弧复燃现象。
本实用新型所采取的技术方案是：将四组氧化锌非线性电阻Rf和自愈式金属化膜电容C及线性电阻R，经串、并联在一起，构成四组限压元件，并通过五极式间隙筒状放电器相联接，构成四相组合式过电压保护装置。其特征是：四路相同参数的线性电阻R与自愈式金属化膜电容C串联支路和氧化锌非线性电阻Rf并联后，整体密封成型，构成四组相同的限压元件，引出电极。五极式间隙筒状放电器由AB S阻燃外壳8和内置“十”字形分割的圆筒状高铝瓷支撑架7构成，五极式间隙筒状放电器内的空腔由“十”字型的高铝瓷支撑架7分隔为四个腔，每个腔内均设电极引出线a、b、c、d极，“十”字型高铝瓷支撑架7的中心设有公用电极0。四路限压元件中的一端连接到五极式间隙筒状放电器的a、b、c、d极上，另外一端分别接入电力系统中的A、B、C及D相上。
本实用新型的有益效果是，对雷击引起的过电压及由开关截流感性负载所产生的过电压，不仅能够起到限幅和释放能量的作用，还能在断路器关断过程中迅速降低电路中出现的高频振荡频率，避免断路器在分断中出现的电弧复燃现象。采用完全对称的组合式五极式放电间隙，不受杂散电容影响，放电值更稳定，保护性能更加可靠。
将四组氧化锌非线性电阻和自愈式金属化膜电容及阻尼电阻，经串、并联在一起，整体密封成型，抗振动性能将大大提高，由于腔内没有空气，不会因保护器在故障状态下，导致内部气体受热膨胀而爆炸的现象。
将原来分散的放电间隙巧妙组合在一起，构成五极式间隙筒状放电器，其优点为：1、相间及相对地的放电间隙被分隔在四个腔内，只有电的联系不会相互干扰。2、在三相对称运行时，整体放电间隙的电位为零电位。3、因结构完全对称，所以受杂散电容影响小，放电值更稳定可靠。4、该间隙便于调整和检修。5、可单独测量间隙的放电值，使测试数据更简单、可靠，另外还能测量电容容量及氧化锌的参数，及时判断氧化锌电容器的受潮、老化及损坏情况。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理结构图。
图2是限压元件结构图。
图3是五极式间隙筒状放电器结构图。
具体实施方式
在图1中，四路相同参数的线性电阻R与自愈式金属化膜电容C串联支路和氧化锌非线性电阻Rf并联后构成限压元件，然后将四路限压元件中的一端连接到五极式间隙筒状放电器的a、b、c、d极上。五极式间隙筒状放电器中的另一极为公用电极O极。五极式间隙筒状放电器的a、b、c、d极分别与公用电极0极形成四个放电间隙DG，即a-0、b-0、c-0、d-0，这四个放电间隙被分割在四个互不干扰的腔内。四路限压元件中的另外一端分别接入电力系统中的A、B、C及D相上。
在图2中，自愈式金属化膜电容3与线性电阻2串联连接后再与氧化锌非线性电阻元件1相并联，金属化膜电容内部为空心圆柱，用于放置氧化锌阀片1，电缆6通过上下电极外引接线，一端为出线接入电力系统A、B、C、D相上，另一端连接到五极式间隙筒状放电器的a、b、c、d极上。绝缘管4将限压元件及上、下电极用环氧密封在绝缘管内部，外围5用硅橡胶硫化成型。
在图3中，五极式间隙筒状放电器由A BS阻燃外壳8和内置“十”字形分割的圆筒状高铝瓷支撑架7构成，五极式间隙筒状放电器内的空腔由“十”字型的高铝瓷支撑架7分隔为四个腔，每个腔内均设电极引出线a、b、c、d极，“十”字型高铝瓷支撑架7的中心设有公用电极0。五极式间隙筒状放电器的a、b、c、d极分别与四组相同的限压元件一端连接。

Claims (2)

1.一种组合式过电压保护装置，包括由四路参数相同的氧化锌非线性电阻(Rf)和自愈式金属化膜电容器(C)并联分别构成的四组限压元件和间隙式放电器，其特征在于：所述四组限压元件的自愈式金属化膜电容器(C)支路上分别串联线性电阻(R)，并整体密封成型，引出电极，所述的间隙式放电器为五极式间隙筒状放电器。
2.根据权利要求1所述的一种组合式过电压保护装置，其特征是：五极式间隙筒状放电器，由ABS阻燃外壳(8)和内置“十”字形分割的圆筒状高铝瓷支撑架(7)构成，五极式间隙筒状放电器内的空腔由“十”字型的高铝瓷支撑架(7)分隔为四个腔，每个腔内均设电极引出线，分别与设在外壳腔体内的限压元件的一端连接，“十”字型高铝瓷支撑架(7)的中心设有公用电极(0)。
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