[發明專利]一種帶有前端保護電路的避雷器及整體電路

在審

• 申請號: 201910069885.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109524187A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 陳達;王雪燕;陳太平;張玉江
• 申請（專利權）人: 陳達;王雪燕
• 主分類號: H01C7/12
• 分類號: H01C7/12;H01C1/16;H02H9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種帶有前端保護電路的避雷器及整體電路，整體電路包含保護電路和避雷器本體電路，所述保護電路與避雷器本體電路串聯，所述保護電路包含電容間隙和電感，所述電感與電容間隙并聯，并通過整體電路的接線方式提出了改進后的避雷器的結構圖；保護電路不僅能夠幫助原避雷器消納能量提高原避雷器的性能，而且也在側面分擔了原避雷器消納能量的壓力延長原避雷器的使用壽命，可大大延長避雷器使用壽命，電網無需頻繁停電更換避雷器，大大降低了電網的運營成本。

技術領域

本申請涉及一種避雷器，具體涉及一種帶有前端保護電路的避雷器。

背景技術

避雷器是通過并聯在被保護的設備附近用以吸收雷電過電壓、操作過電壓等沖擊能量，防止過電壓進入變電站及用戶而損壞電力設備及用電設備。作為電網主要的保護設備,避雷器對于防治各種過電壓,降低高壓設備的絕緣等級,提高電力系統安全經濟運行水平具有重要意義。氧化鋅避雷器以其優異的電氣性能逐漸代替其他類型的避雷器，在電力系統中得到了廣泛的應用。

避雷器由于自身的分布性缺陷或在運行中引起的集中性缺陷，均會在不同程度上引起避雷器的故障，不但起不到保護配網線路的作用，還會影響其他設備的正常運行，嚴重時甚至會引發大面積停電事故。所以，從某種角度上講，避雷器能否可靠運行，是關系到電力系統安全、經濟運行的一個重要因素。

目前電力系統所使用的避雷器主要為金屬氧化物避雷器，其結構如圖1所示，目前市場的避雷器中有一型號的氧化鋅避雷器包括上接線端子009、下接線端子012和避雷器本體013；所述避雷器本體013為柱狀結構，包括復合外套010、絕緣筒007、電阻片008和底座011，所述若干電阻片008依次堆疊排列，置于絕緣筒007的空腔內，所述復合外套010包裹在絕緣筒007的外壁的側壁上，所述底座011固定在避雷器本體013柱狀結構的一端，所述下接線端子012固定在底座011上，所述上接線端子009固定在避雷器本體013柱狀結構的另一端；所述上接線端子009、電阻片008和下接線端子012以電氣方式連接。上述避雷器在應對線路過電壓起著重要的作用，故其在輸配電線路上得到廣泛應用。但隨著避雷器的安裝數量增多，避雷器的故障次數也增多。避雷器故障損壞大部分原因是遭受雷擊、外部污閃或自身質量問題。避雷器遭受雷擊后，可能會由于該次雷擊產生的過電壓過大，直接導致內部氧化鋅電阻片炸裂，或者由于多次雷擊造成的累積效應，使避雷器絕緣受到損壞，從而造成絕緣筒爆裂。避雷器的主要作用是防止線路過電壓對設備造成損害，“犧牲”自己而保護其他設備，主要表現為避雷器內部氧化鋅電阻片炸裂，據某地區某年的避雷器損壞數據統計，內部氧化鋅電阻片炸裂的故障占避雷器總故障的74.19％。

從理論上說，氧化鋅電阻片老化是影響避雷器壽命的重要因素。通過實驗分析可知，非線性氧化鋅電阻片較其他材料電阻片，其泄流能力最強，通流容量最大，更容易吸收能量，但同時也造成了氧化鋅電阻片升溫更快，加速了避雷器的老化。雖然氧化鋅晶粒良好的非線性特性對線路防雷起到了很好的保護作用，但在某種程度上來說，這是以自身壽命為代價的。再者，在MOA運行到其產品壽命的后期，電阻片劣化造成泄漏電流上升，甚至造成復合外套內部放電，放電嚴重時，避雷器內部氣體壓力和溫度急劇增高，引起MOA本體爆炸，內部放電不嚴重時可引起系統單相接地。

根據以上分析可知，避雷器，尤其是氧化鋅避雷器，雖然以其優良的特性在電網過電壓問題上有突出貢獻，但是也因此在其使用壽命方面有著極大的劣勢：

(1)由于避雷器是通過犧牲自身壽命來吸收過電壓所產生的巨大能量，其避雷器的使用壽命是非常有限的，且壽命與性能成負相關，避雷器的效果越好壽命越短，即承受次數越小，其中氧化鋅避雷器由于其優良的消納性能隨之帶來的是后期的低壽命和高維護成本。避雷器使用壽命非常有限導致了電網需要頻繁停電更換的問題，大大提高了電網的運營成本。