FS系列阀型避雷器可用来保护小容量的配电装置,常与配电变压器并联安装。它的额定电压等级为3~10kV。
图4-14所示为FS系列阀型避雷器的结构图。放电间隙1和阀片2同装在一个瓷套内,上部用螺旋形弹簧3压紧,弹簧用铜片6短路以减小弹簧的感抗。瓷套是密封的,在瓷套外面设有安装用的铁夹和接线用的螺栓。
图4 - 14 FS系列阀型避雷器结构图
1-间隙;2-阀片;3-弹簧;4-高压接线端子;5-接地端子;6-铜片
FS系列避雷器所用的放电间隙为多个放电间隙串联而成,每个放电间隙由两个黄铜电极和一个云母垫片组成,如图4 - 15所示。云母垫片的厚度仅为0.5~1mm。由于电极间的距离很小,电极间的电场就比较均匀,因此其冲击放电伏秒特性曲线较平。但另一方面,随着间隙距离的缩小,间隙放电过程中出现第一个有效电子的几率就会减小,从而使间隙放电的分散性增大。为了解决这个问题,应在间隙中加预热照射的设施,而采用云母垫圈就可以达到这一目的。这是因为云母的介电常数远比空气的大,所以加电压以后,在电极和云母垫圈间的空气隙处所形成的电场就很强。这样,当外加电压尚未达到主间隙的击穿电压时,该处的空气间隙已先游离,它所发出的光在主间隙内产生了足够的有效电子,因而降低了放电的分散性。
图4 - 15 单个平板型放电间隙
1-黄铜电极;2-云母垫片
图4-16 阀片的伏安特性
阀型避雷器所用的非线性阀片电阻盘,是由金刚砂(SiC)加黏合剂(如水玻璃等)在高温下烧结而成。在烧结过程中,SiC颗粒的表面形成了一层极薄的氧化层(厚度约10-5cm)。金刚砂颗粒本身的电阻率很小(约1Ω·cm),当电流流过阀片时,电压主要降落在极薄的氧化层上,在电流小时,压降小,薄层的电阻率很大(约为106~108Ω·cm),故电阻很大;当电流增大时,压降增大,颗粒间的小气隙击穿,颗粒间的接触面增大,使电阻迅速下降,也就是说,阀片的电阻值随流过电流的大小呈非线性变化,通常用特性曲线表示,如图4-16所示,也可表示为
u=Ciα
式中:C为常数,与阀片的材料和尺寸有关;α为非线性系数,与阀片材料有关。
根据烧结时的温度可以把阀片电阻分为两种。一种是在300~500℃烧结而成的低温阀,其特点是非线性较好(非线性系数较小,α≈0.2),但通流能力差;另一种是在1380℃时烧结而成的高温阀,其特点是非线性较差(α≈0.24),但通流能力强。FS系列避雷器采用的是低温阀,阀片直径为55mm,允许通过的续流为50A,伏秒特性较陡。
本文关键字:避雷器 电工基础,电工技术 - 电工基础
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