組合式過電壓保護(hù)器間隙結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

組合式過電壓保護(hù)器分無間隙和有帶串聯(lián)間隙兩種，本文主要探討帶串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器。組合式氧化鋅避雷器由特殊間隙體和氧化鋅閥片(ZnO)組成，根據(jù)生產(chǎn)廠家技術(shù)方案不同，間隙結(jié)構(gòu)也不同，間隙主要有四間隙、三間隙、菱形間隙(單間隙)，六間隙等，同時(shí)間隙上有并聯(lián)電阻和無并聯(lián)電阻兩種。間隙的不同技術(shù)特點(diǎn)也不同。

(1)四間隙星形接法組合式過電壓保護(hù)器

由四個(gè)完全相同的保護(hù)單元組成過電壓保護(hù)器，每個(gè)單元都有放電間隙和ZnO電阻片構(gòu)成，其接線原理圖見圖一所示。

在該保護(hù)器中采用ZnO和放電間隙相結(jié)合使兩者互為保護(hù)。放電間隙使ZnO的荷電率為零，ZnO的優(yōu)異的非線性又使放電間隙動(dòng)作后立即熄弧、無截流、無續(xù)流，放電間隙不再承擔(dān)滅弧任務(wù)，沖擊系數(shù)可以達(dá)到1，放電電壓值不隨放電波形變化而變化，因而使用壽命得到提高。該接線方式可將相間過電壓大幅度降低，與常規(guī)的MOA相比，相間過電壓下降60%∽70%。在單相接地、間隙性弧光接地和諧振過電壓下可長期運(yùn)行。由于相相、相地都是雙間隙，每個(gè)間隙承擔(dān)1/2工頻放電電壓，在正常情況下中心點(diǎn)電位是“零”，則由相間隙承擔(dān)工頻電壓，同時(shí)對地存在寄生電容，寄生電容的存在會(huì)使實(shí)際放電值出現(xiàn)不穩(wěn)定。

(2)三間隙星形接法組合式過電壓保護(hù)器

由三個(gè)間隙和四個(gè)單元組成過電壓保護(hù)器，其接線原理圖見圖二所示。

其結(jié)構(gòu)與四間隙不同點(diǎn)在于取消了接地保護(hù)單元間隙，相地保護(hù)采用單間隙，接地保護(hù)單元由純電阻性材料組成，在中心點(diǎn)受寄生電容和雜散電容等外界因素相對小。相相過電壓時(shí)由相間保護(hù)單元和接地保護(hù)單元共同完成，相相過電壓也是由兩個(gè)間隙來承擔(dān)。通過接地保護(hù)單元的調(diào)整可以使相相、相地工頻放電電壓做成一樣。

(3)菱形間隙星形接法組合式過電壓保護(hù)器

由一個(gè)菱形間隙和四個(gè)單元組成過電壓保護(hù)器，其接線原理圖見圖三所示。

其結(jié)構(gòu)與四間隙星形接法不同點(diǎn)在于采用了菱形間隙結(jié)構(gòu)，將帶串聯(lián)間隙的三相組合式過電壓保護(hù)器放電間隙的數(shù)量降到1，從而降低了分布電容和雜散電容對放電數(shù)值的影響，相間過電壓和相地過電壓過程均由一個(gè)間隙完成。由于間隙和ZnO可以分別裝置， 這樣ZnO可直接和外殼材料熱壓鑄在一起，使閥片周圍空腔幾乎不存在， 在ZnO的密封受潮和防爆問題解決的比較好。

(4)間隙并聯(lián)高壓電阻

間隙上并聯(lián)了一個(gè)高壓電阻，在工頻時(shí)，間隙的容抗遠(yuǎn)大于并聯(lián)電阻的阻抗，間隙兩端的電壓取決于電阻的分壓值。在沖擊時(shí)，由于波前很陡，其等值頻率遠(yuǎn)高于工頻，此時(shí)間隙的容抗遠(yuǎn)小于阻抗，電壓分布由容抗決定，故不受并聯(lián)電阻的影響。

在選用組合式過電壓保護(hù)器時(shí)，先要了解被選產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、ZnO電阻片和間隙的產(chǎn)品質(zhì)量、整體的絕緣性能和密封性能，因?yàn)楫a(chǎn)品的制造質(zhì)量是至關(guān)重要的。同時(shí)必須了解其各性能指標(biāo)全部符合ZBK49005-90《交流有串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器》 的規(guī)定，滿足DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》標(biāo)準(zhǔn)的要求。