真空開關設備（真空斷路器、真空負荷開關、真空接觸器、真空分斷器、真空重合器）因具有體積小、重量輕、高性能、高可靠性、維護檢查方便、適合頻繁操作等優(yōu)點，因此在各個領域都得到了廣泛地應用。但是真空開關設備的真空滅弧室中的電弧是由從觸頭蒸發(fā)來的中性金屬蒸氣中的原子、離子和電子組成，它們由觸頭提供后，迅速地擴散到滅弧室中，冷卻后附著在電弧屏蔽罩觸頭的表面上，在電流自然零點附近及電流過零后，這些粒子的快速運動使得真空開關設備具有極高的絕緣恢復能力，但是隨之產生了極陡的截流現(xiàn)象和極高的高頻滅弧能力。這是產生過電壓的極其重要的因素。此外，因這些粒子的產生源為觸頭，所以上述的各種特性還會很大程度上受觸頭材料特性的影響。真空開關設備滅弧室的上述特性決定了其在開關斷各種負載時容易產生截流、多次重燃和三相同步開斷過電壓。操作過電壓的特點是頻率高（可高達數(shù)十KHZ，因此電壓上升非常陡）、幅值高（可高達７pu），對運行著的各種電器設備危害極大，在很大程度上影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。因此，正確合理的選用適當、理想的過電壓保護裝置具有十分重要的意義。
 


避雷器在保護操作過電壓時還有以下無法解決的問題和缺陷。避雷器是通過放電動作后來限制過電壓的幅值，它不能降低過電壓的頻率（即電壓上升的陡度）而帶匝間絕緣的設備對頻率最敏感，即使是較低的過電壓也有可能引起繞組匝間的絕緣擊穿，而且避雷器是在過電壓達到其動作電壓時才能起作用，因此它所保護的設備仍然要承受最初最高幾個周波過電壓。在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)，當發(fā)生單相接地時，健全相的電壓升高到線電壓，而且允許２h，這時氧化鋅避雷器嚴重過熱而損壞，冶金過電壓保護裝置
，同樣在系統(tǒng)發(fā)生諧振彳時，也會損壞。正如《安全情況通報》指出的那樣：“在一些情況下，不但不能起保護設備的作用，反而增加了電力系統(tǒng)事故。經(jīng)分析，造成ＭＯＡ動作時損壞的主要原因，是對ＭＯＡ的額定電壓和持續(xù)運行電壓選取值偏低，僅為相電壓。而在實際情況中，單相接地時作用在健全相和ＭＯＡ所承受的持續(xù)運行電壓1.73倍相電壓甚至更高，且允許持續(xù)時間可達２小時或更長”。于是增加了ＭＯＡ持續(xù)運行電壓和額定電壓，導致閥片數(shù)量的增加，也增加了ＭＯＡ的殘疋壓，使得其殘壓難以和電機、電容器極間的絕緣配合，西安旭新電器有限公司，西安旭新電器，起不到保護的作用。按目前我國氧化鋅避雷器的工藝和制造水平，其殘壓比U100A/U1Ma=1.4，也就是說，隨著流過避雷器電流的增加，其殘壓也增加。總之，氧化鋅避雷器在用做保護操作過電壓時的缺陷是殘壓高、殘壓比大、荷電率低，通流能力差、易損壞和響應時間長等缺陷。

ＺＲＮ２１型阻容過電壓吸收器是我公司和西安高壓電器研究所專家聯(lián)合研制，是在ＺＲ２０型基礎上改進的最’新研制、開發(fā)和生產的第二代高科技產品，并在國家高壓電器質量監(jiān)督檢驗中心，西安高壓電器研究所高壓電器實驗室通過全部型式試驗。該產品采用的是具有自愈功能的干式高壓電容器，這種電容器是名副其實的“保護電容器”，其絕緣水平已完全達到了ＧＢ３１１.１－１９９７標準的要求。該產品能在溫度上限、１.１５Ｕn和１.５ln下長期運行，在２Ｕn下連續(xù)運行４小時不出現(xiàn)閃絡和擊穿。在暫時過電壓（包括工頻電壓升高、諧振過電壓、單相接地短路和間歇性弧光接地過電壓）下安全運行。電容器外殼用ＤＭＣ壓制而成，并選用優(yōu)質、高性能的絕緣材料聚丙烯金屬薄膜為固體介質，用阻燃的環(huán)氧樹脂灌封制成的干式高壓電容器。產品電性能穩(wěn)定可靠，冶金過電壓保護裝置
，并配置散熱性能良好的線編無感或金屬氧化膜電阻器，使阻容過電壓吸收器的性能和可靠性大大提高。ＺＲＮ２１型阻容過電壓吸收器，在實驗室內經(jīng)過反復過電壓吸收性能試驗表明，在施加標準雷電沖擊電壓時，經(jīng)過阻容過電壓吸收器吸收后，這個電壓降得很低，一般不超過相對地電壓的２倍（峰值）。另據(jù)廣東電力２００３年８月４期刊登的“真空斷路器投切并聯(lián)電抗器試驗研究”一文現(xiàn)場試驗提供的數(shù)據(jù)：斷路器分閘時，在接入氧化鋅避雷器時的電壓為３.４８倍，而接入阻容過電壓吸收時“最大過電壓為１.８７倍”，“可見阻容裝置有明顯的限制過電壓的功能”。因此該文章最后建議：“鑒于該過電壓屬于高頻過電壓，建議再加裝阻容裝置。該裝置即可降低過電壓幅度，也可降低過電壓的頻率”。由此可見，阻容過電壓吸收器是保護各種電器設備免遭操作過電壓損壞的最理想、最有效的裝置。


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