산화아연 피뢰기

산화아연 피뢰기입니다피뢰기우수한 보호 성능을 갖추고 있습니다.

그만큼산화아연 피뢰기이 제품은 세계에서 가장 진보된 과전압 보호기입니다. 이는 산화아연을 함유하고 있기 때문입니다.체포자코어 저항 디스크로서 이러한 특성은 저항 디스크의 전압-전류 특성을 개선하고 과전압 상황에서 통과 전류 용량을 증가시켜 기존 탄화규소에 비해 획기적인 개선을 가져옵니다.체포자들정상 작동 전압에서 피뢰기를 통과하는 전류는 1마이크로암페어에 불과합니다.체포자평균 전압 상황을 경험할 때, 탁월한 비선형 특성으로 인해 피뢰기를 통과하는 전류가 수천 배 증가합니다.체포자도통 상태가 되면 과전압 에너지를 접지로 방출하여 전력 전송 장비를 과전압의 영향으로부터 보호합니다.

산화아연 피뢰기배리스터는 1970년대에 개발된 새로운 유형의 피뢰기로, 주로 산화아연 배리스터로 구성됩니다. 각 배리스터는 제조 시점부터 특정한 스위칭 전압(배리스터 전압)을 가지고 있습니다. 정상 작동 전압(즉, 배리스터 전압 미만)에서는 배리스터의 저항값이 매우 커서 절연 상태와 같습니다. 그러나 충격 전압(배리스터 전압 초과)이 가해지면 배리스터는 낮은 저항값에서 절연 파괴되어 단락 상태와 같습니다. 하지만 배리스터는 충격 후에도 절연 상태를 회복할 수 있으며, 배리스터 전압 이상의 전압이 제거되면 다시 높은 저항 상태로 돌아갑니다. 따라서 전력선에 산화아연 피뢰기를 설치하면 낙뢰 시 낙뢰파의 고전압으로 인해 배리스터가 절연 파괴되고, 낙뢰 전류가 배리스터를 통해 땅으로 흐르게 됩니다. 이렇게 하면 전력선의 전압을 안전한 범위 내로 제어하여 전기 설비의 안전을 보호할 수 있습니다.

산화아연 피뢰기의 7가지 특징:

유량 용량

이는 주로 피뢰기가 모든 종류의 낙뢰 과전압, 전력 주파수 과도 과전압 및 작동 과전압을 흡수할 수 있는 능력을 갖추고 있다는 점에서 나타납니다.

보호 특성

산화아연 피뢰기는 전력 시스템의 모든 종류의 전기 장비를 과전압 손상으로부터 보호하는 데 사용되며, 우수한 보호 성능을 제공합니다. 산화아연 밸브판은 비선형 전압전류 특성이 뛰어나 정상 작동 전압 하에서 수백 마이크로암페어의 전류만 흐르기 때문에, 간극이 없는 구조 설계가 용이하여 우수한 보호 성능, 경량성, 소형화 등의 특징을 갖습니다. 과전압이 발생하면 밸브판을 통해 흐르는 전류가 급격히 증가하여 과전압의 크기를 제한하고 과전압 에너지를 방출합니다. 이후 산화아연 밸브판은 높은 저항 상태로 복원되어 전력 시스템이 정상적으로 작동할 수 있도록 합니다.

밀봉 성능

우수한 노화 성능과 고품질 복합 코팅의 우수한 기밀성을 갖춘 피뢰기 부품은 밀봉 링 압축 제어 및 코팅 실런트 등의 조치를 사용하고 세라믹 코팅을 밀봉재로 사용하여 신뢰할 수 있는 밀봉을 보장함으로써 피뢰기의 안정적인 성능을 제공합니다.

기계적 특성

주로 다음과 같은 세 가지 요소가 고려됩니다. 견뎌야 할 지진력;

피뢰기에 작용하는 최대 풍압;

피뢰기의 상단은 전선의 최대 허용 장력을 견뎌야 합니다.

오염 제거 속성

비간극 산화아연 피뢰기는 오염 저항성이 뛰어납니다.

국가 표준에서 규정하는 특정 연면거리는 다음과 같습니다. 2급 중등도 오염 지역: 특정 연면거리 20mm/kV;

3급 중대 오염 지역: 특정 연면거리 25mm/kV;

4급 극심한 ​​오염 지역: 특정 연면거리 31mm/kV.

높은 운영 신뢰성

장기 작동의 신뢰성은 제품의 품질과 합리적인 제품 선택에 달려 있습니다. 제품 품질에 영향을 미치는 주요 요소는 다음과 같은 세 가지입니다. 피뢰기의 전체 구조의 합리성, 산화아연 밸브의 전압 특성 및 노화 저항성, 그리고 피뢰기의 밀폐 성능입니다.

전력 주파수 허용 오차

단상 접지, 장거리 선로 용량 효과, 부하 차단 등의 전력 시스템적 요인으로 인해 전력 주파수 전압이 상승하거나 고진폭의 과도 과전압이 발생할 수 있으며, 피뢰기는 일정 시간 동안 일정 전력 주파수 전압 상승을 견딜 수 있어야 합니다.

기능

각 유형의 피뢰기는 고유한 장점과 특성을 가지고 있으며, 적절한 절연 효과를 얻기 위해서는 서로 다른 환경에서 사용해야 합니다. 정격 전압에서는 피뢰기는 절연체와 동일하게 작용하여 아무런 기능을 하지 않습니다. 그러나 위기 상황이나 고전압 발생 시 피뢰기는 작동하여 전류를 접지로 유도함으로써 전력 설비를 효과적으로 보호합니다.

분류

전압 레벨에 따라

산화아연 피뢰기는 정격 전압 값에 따라 분류되며 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

고전압 범주: 66kV 이상의 산화아연 피뢰기 시리즈를 지칭하며, 크게 1000kV, 750kV, 500kV, 330kV, 220kV, 110kV, 66kV의 7개 등급으로 나눌 수 있습니다.

중전압 범주: 3kV~66kV 범위(66kV 시리즈 제품 제외)의 산화아연 피뢰기 시리즈 제품을 의미하며, 크게 3kV, 6kV, 10kV, 35kV의 네 가지 전압 레벨로 나눌 수 있습니다.

저전압 범주: 3kV 이하(3kV 시리즈 제품 제외)의 산화아연 피뢰기 시리즈 제품을 의미하며, 대략 1kV, 0.5kV, 0.38kV, 0.22kV의 네 가지 전압 레벨로 나눌 수 있습니다.

공칭 방전 전류에 따르면

정격 방전 전류에 따라 산화아연 피뢰기는 20, 10, 5, 2.5, 1.5kA의 다섯 가지 등급으로 나눌 수 있습니다.

에 따르면사용

산화아연 피뢰기는 용도에 따라 시스템 회로형, 시스템 발전소형, 시스템 배전형, 병렬 보상 커패시터 뱅크 보호형, 전철형, 모터 및 모터 중성점형, 변압기 중성점형의 7가지 유형으로 나눌 수 있다.

구조에 따르면

산화아연 피뢰기는 구조에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있다.

산화아연 피뢰기는 오염 방지 성능에 따라 4등급으로 나눌 수 있다. ⅰ급은 일반적인 유형이고, ⅱ급은 중간 오염 지역(특정 연면거리 20mm/kV)에 사용되며, ⅲ급은 심각한 오염 지역(특정 연면거리 25mm/kV)에, ⅳ급은 극심한 오염 지역(특정 연면거리 31mm/kV)에 사용된다.

복합 코팅 산화아연 피뢰기는 복합 실리콘 고무 재질을 코팅으로 사용하고, 고성능 산화아연 저항 시트를 선별하여 내부에 특수 구조를 적용하고 첨단 기술로 조립하여 실리콘 고무 재질과 산화아연 저항 시트의 두 가지 장점을 모두 갖추고 있습니다. 자기 산화아연 피뢰기의 모든 장점 외에도 우수한 절연 성능, 높은 오염 방지 성능, 뛰어난 방폭 성능, 소형, 경량, 무보수, 손상 방지, 안정적인 밀봉, 탁월한 내노화성 등의 장점을 제공합니다.

구조 성능에 따르면

산화아연 피뢰기는 구조와 성능에 따라 간극이 없는 유형(W), 직렬 간극이 있는 유형(C), 병렬 간극이 있는 유형(B)의 세 가지로 나눌 수 있다.

1. 과거에는 피뢰기 선정 시 동작 과전압 및 낙뢰 과전압 수준만을 고려했는데, 그로 인한 단점이 있었다.

국가 표준에서는 시스템의 전원 공급 단자 전압이 시스템의 정격 전압(Un)의 K배보다 약간 높아야 한다고 규정하고 있습니다. 즉, K=Um/Un (Um은 시스템의 최고 전압)입니다. 전기 장비의 절연은 Un 조건에서 장시간 작동할 수 있어야 합니다. 220kV 이하 시스템의 K 값은 1.15이고, 330kV 이상 시스템의 K 값은 1.1입니다. 이러한 원칙은 피뢰기 설계 초기 단계에서도 준수되어야 합니다.

2. 단상 접지 과전압 조건에서의 작동 및 전력 시스템 안전을 보장하기 위한 피뢰기의 선정 및 필요성

안전한 작동이라는 관점에서, 피뢰기의 정격 전압을 선택할 때에는 다음과 같은 원칙도 준수해야 합니다.

(1) 산화아연 피뢰기의 정격 전압은 설치 시 발생할 수 있는 전력 주파수 과도 전압보다 높아야 합니다. 110kV 이상의 중성 접지 시스템에서는 위의 방법에 따라 선택할 수 있습니다.

(2) 110kV 이하의 중성선 간접 접지 시스템에서 전력 부서 규정에 따르면 단상 접지 조건에서 2시간 동안 운전이 허용되며, 때로는 간헐적인 아크 접지 과전압이 발생하여 2시간 이상 운전한 후에도 고장을 찾아내는 경우가 있습니다. 이러한 시스템 운전 특성으로 인해 정격 전압 10초에서 산화아연 피뢰기의 안전 운전이 심각한 위협이 됩니다. 또한 산화아연 피뢰기와 SiC 피뢰기의 구조 및 설계가 다르기 때문에(후자는 갭 아크 소멸 방식이고, 전자는 갭이 없거나 분리 갭만 있음) 실제 산화아연 피뢰기의 열 붕괴 및 심각한 폭발 사고가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에 직면하여 많은 전력 공급국과 전력 설계 기관에서는 지역 전력망 조건에 따라 다양한 정격 전압 값(예: 14.4kV, 14.7kV 등)을 제안했습니다. 여러 국가 표준 토론 문서의 작용 부하 시험에서 정격 전압 허용 오차 10초가 1.2~1.3배 증가하여 산화아연 피뢰기의 적응성이 향상되었습니다. 산화물 피뢰기를 중성점 비직접 접지 시스템에 적용하는 방식이 개선되었습니다.

산화아연 피뢰기의 정격 전압이 너무 낮아서 단상 접지 과전압이나 심지어 여러 과도 과전압에서도 작동하게 됩니다. 전력부 안전감독생산조정국은 1993년 10월 30일자 제17차 안전공지에서 이미 이 피뢰기의 개정을 제안했습니다.

새로운 표준 발표와 개정 사이의 전환 기간 동안, 중성선 비접지 시스템에서 산화아연 피뢰기의 정격 전압 및 연속 동작 전압 선택에 대해 다음과 같은 설계 규칙을 제안합니다. 정격 전압은 기준 SiC 피뢰기의 아크 소멸 전압 설계값의 1.2~1.3배로 하고, 연속 동작 전압은 시스템 동작 중 최고 선간 전압으로 합니다.

위의 기본 데이터에 대한 통일된 표준이 없기 때문에 피뢰기 제조업체와 사용자 간에 설계 및 제조 과정에서 차이가 발생할 수 있습니다.

3. 2000년 개정된 새로운 기준을 시행하여 피뢰기의 안전하고 합리적인 선택을 현실적으로 실현합니다.

중국의 2000년 신표준(GB11032-2000)에서는 정격 전압의 1.2~1.3배 이상을 선택하는 원칙이 인정되었지만, 연속 운전 전압 선택에 대한 새로운 규정이 추가되었습니다. 즉, 피뢰기의 수명 1.5Un//U1mA를 참고값으로 삼아 피뢰기의 연속 운전 전압을 선택(설계)하는 것입니다. 국내 피뢰기의 설계 및 제조 수준을 고려할 때, 일반적인 값은 80% 정도이므로 연속 운전 전압은 정격 전압의 0.8배로 선택됩니다. 이는 전압전류곡선의 소전류 영역에서도 확인됩니다.

따라서 실제로는 특정 조건에 따른 시뮬레이션 계산을 수행하거나 경험과 실무에 따라 피뢰기를 선택할 때 1시간 단상 접지 운전 시의 과전압 수준을 고려해야 합니다. 그러나 사용자 기술 협약이나 전력 설계 기관의 도면에는 위의 값과 약간 다른 정격 전압 값이 많이 있는데(예: 10kV에서 16.5kV, 16.7kV 등), 이는 불필요하다고 생각합니다. 실제 피뢰기 설계 과정에서 전압-전류 곡선의 정격 전압 값은 U1mAAC 값보다 작은 소전류 영역에 있기 때문에 미묘한 차이를 추구하는 것은 실제 설계에서 실현 불가능합니다. 또한, 다음 논의에서는 새로운 국가 표준의 요구 사항에 따라 허용 과전압 하에서 안전하게 사용할 수 있는 피뢰기를 선택해야 합니다(이는 비접지 시스템을 의미합니다).

4. 2000년 개정판 신규 기준에 따른 비접지 산화아연 피뢰기의 과학적 선정

(1) 정격 전압은 피뢰기 단자에 인가되는 허용 전력 주파수 전압의 최대 유효값에 따라 선택 및 설계되어야 하며, 지정된 동작 부하 시험에서 결정된 과도 과전압 하에서 올바르게 작동할 수 있어야 합니다. 연속 동작 전압은 피뢰기 단자 사이의 RMS 값이 일정하게 유지되도록 선택해야 합니다. 이때, 전력 주파수 방전 전압은 보호되지 않은 작동 과전압 하에서 보호 장비의 절연이 작동하는 것을 방지하고 수명을 연장하기 위해 충분히 높아야 하며, 중국에서 제조된 산화아연 피뢰기의 실제 충전율 및 잔류 전압 수준을 고려해야 합니다.

(2) 전력 주파수 전압 상승이 더 심각하거나 장비의 절연 시험 전압이 더 높은 경우에는 더 높은 정격 전압의 산화아연 피뢰기를 선택해야 합니다. 전력 주파수 기준 전압은 정격 전압 이상이어야 합니다. 새로운 국가 표준 요구 사항의 이 두 가지 사항을 더 잘 충족하려면 다음 계산을 통해 과전압 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 국가 표준 요구 사항은 단상 접지 운전 시 2시간 동안 조치 없이 작동하도록 보장해야 합니다. 가장 심각한 경우, 단상 접지와 부하 차단이 동시에 발생할 때 이론적으로 계산된 최대 과전압은 1.99배이며, 산화아연 피뢰기의 허용 연속 운전 전압 UC(실효값)는 다음과 같이 선택됩니다.

정격 전압(Ur≈1.25 UC)은 국가 표준 충전율 0.8에 따라 선정되었으며, 모든 요구 사항을 충족합니다. 아크 접지 및 탈출 확률이 높은 공진 과전압을 사용하는 경우 정격 전압은 다음 조건을 충족해야 합니다. 다시 누르세요?=0.8 연속 작동 전압을 선택하면 이 또한 요구 사항을 충족합니다.

요약하자면, 피뢰기 선정의 주요 어려움은 일시적 과전압 범위를 결정하는 데 있습니다. 높은 운전 과전압 및 대기압 과전압 조건에서도 안전하고 정확한 작동을 보장해야 하며, 밸브 플레이트가 일시적 과전압 상태에서 작동하지 않도록 해야 합니다.

현재 피뢰기의 종류 선정 및 설계는 시스템에서 가장 높은 과전압을 견딜 수 있는 산화아연 피뢰기가 2시간 단상 접지 시 작동하지 않도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 산화아연 피뢰기의 열붕괴 또는 폭발 사고가 발생할 수 있습니다.

따라서 새로운 요구사항에 따라 접지되지 않은 시스템을 선택하는 것이 적절합니다.

하지만 아크 억제 코일 접지형 커패시터 장치의 경우 접지 과전압이 훨씬 낮아지므로 정격 전압과 연속 동작 전압에 대한 실제 시뮬레이션 계산을 통해 낮은 값을 선택하여 산화아연 피뢰기가 낮은 동작 과전압 하에서 작동하고 커패시터 보호 장치가 작동하도록 할 수 있습니다. 그러나 이것이 어렵다면 접지 시스템이 없는 방식을 선택할 수도 있습니다.

콘덴서 극과 접지 사이의 절연은 단상 접지 2시간 요구 사항을 충족하는 것으로 간주되었기 때문입니다.

정격 전압 미만에서 작동할 경우, 피뢰기는 작동하지 않으며 커패시터 장치에 과전압 손상을 일으키지 않습니다.

요약하자면, 이는 산화아연 직렬 밸브 플레이트가 간극 없이 직접 직렬로 연결될 경우, 산화아연 피뢰기의 저항이 정격 전압의 1.99배 이상의 과전압을 견딜 수 없기 때문입니다. 이로 인해 SiC 아크 전압 기준 선택 시 산화아연 피뢰기의 정격 전압 요구 사항을 충족하지 못하게 되어, 피뢰기의 안전을 확보하기 위해 전압이 상승할 수밖에 없으며, 이에 대한 실제 시뮬레이션 데이터는 없습니다.

국가 표준의 정신에 부합하는 권장값이 제한 요건을 충족하므로 더 적절합니다.