避雷器是一种用于保护设备、建筑和人员安全的电气装置,主要用于防止雷击对设备造成的过电压冲击。根据其结构和工作原理的不同,避雷器可分为气体避雷器、氧化锌避雷器和磁避雷器。下面将详细介绍这三种避雷器的分类及其适用场景。
1. 气体避雷器
气体避雷器又称为真空避雷器,是一种利用高压气体击穿特性来消除过电压的避雷器。气体避雷器分为开关式和非开关式两种。
1.1 开关式气体避雷器
开关式气体避雷器主要由气体继电器、绝缘均压器、控制装置和高压接头等组成。当电压超过避雷器的耐受能力时,气体继电器会自动引爆,将过电压释放到大气中。开关式气体避雷器适用于需要周期性维护的系统,工频系统中应用较广,如变电站、输配电设备等。
1.2 非开关式气体避雷器
非开关式气体避雷器主要由绝缘杆、导电器、零部件等组成。当电压超过避雷器的耐受能力时,气体会在绝缘杆和导电器之间击穿,将过电压导向大气中。非开关式气体避雷器适用于无需周期性维护的系统,如电信设备、计算机及其配套设备等。
2. 氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是一种利用氧化锌元件在电压过大时呈非线性电阻特性进行过电压保护的避雷器。根据元件的接法和连接方式的不同,氧化锌避雷器可分为串联式、并联式和混联式。
2.1 串联式氧化锌避雷器
串联式氧化锌避雷器主要由氧化锌元件和附加元件组成。当正常工作时,附加元件和氧化锌元件处于高阻状态,对电力设备提供良好的绝缘保护;当电压超过设定值时,氧化锌元件呈非线性电阻特性,将过电压导向地线,起到保护作用。串联式氧化锌避雷器适用于需要电力设备保护的场所,如高压输电线路、电力变压器等。
2.2 并联式氧化锌避雷器
并联式氧化锌避雷器主要由氧化锌元件和金属氧化物过压保护器组成。并联式氧化锌避雷器在正常工作时呈高电阻状态,对电力设备提供良好的绝缘保护;当电压超过设定值时,金属氧化物过压保护器会引发光弧短路,将过电压导向地线。并联式氧化锌避雷器适用于需要电力设备保护的场所,如低压配电系统、电气仪表等。
2.3 混联式氧化锌避雷器
混联式氧化锌避雷器是串联式和并联式氧化锌避雷器的组合,结合了两种避雷器的优点。混联式氧化锌避雷器适用于对设备保护要求较高的场所,如精密电子设备、通信机房等。
3. 磁避雷器
磁避雷器是利用电感元件在电压过大时对电流起阻断作用来消除过电压的避雷器。磁避雷器通常分为电感式和互感式两种。
3.1 电感式磁避雷器
电感式磁避雷器主要由电感线圈和弹簧切断装置组成。当电压超过设定值时,电感线圈产生自感电动势,通过弹簧切断装置切断电流,从而消除过电压。电感式磁避雷器适用于需要经常切断过电压的场所,如工业电气设备、电磁起爆器等。
3.2 互感式磁避雷器
互感式磁避雷器主要由互感线圈、调节装置和控制装置组成。当电压超过设定值时,互感线圈产生互感电动势,通过调节装置控制电流的大小和方向,从而消除过电压。互感式磁避雷器适用于需要对过电压进行准确控制的场所,如实验室设备、电力电子装置等。
总结:避雷器的分类及其适用场景具有较高的多样性,根据不同的系统和设备需求,可以选择合适的避雷器来进行过电压保护。气体避雷器适用于周期性维护的系统,如变电站、输配电设备;氧化锌避雷器适用于对电力设备保护要求较高的场所,如高压输电线路、电力变压器;磁避雷器适用于需要经常切断过电压或对过电压进行准确控制的场所,如工业电气设备、实验室设备。选用合适的避雷器可以有效保护设备、建筑和人员的安全,减少雷击带来的损失。