金屬氧化物電阻片能量吸收能力特性研究

， ， ， ， ， 靜雯

(1.南陽金冠電氣有限公司，河南 南陽 473000； 2.湖南師范大學，長沙 410006)

0 引言

在電力系統運行中，當系統發生故障、雷擊或操作，網絡拓撲發生變化時，在網絡的LC儲能元件中會發生能量交換，從而引發電壓、電流振蕩，即出現暫態過程，產生過電壓。在高幅值的過電壓下避雷器呈低阻，通過吸收、泄放過電壓能量達到抑制過電壓的目的。工頻過電壓(TOV)常常發生在操作過電壓之后，使得避雷器在承受工頻過電壓前，吸收了初始操作過電壓能量。避雷器必須具備耐受工頻過電壓并保持熱穩定的能力[1-4]。

IEC60099-4：2014對避雷器的能量耐受能力采用“Repetitive chargetransfer withstand”(重復轉移電荷耐受)試驗來考核，TOV特性通過“power-frequency voltage versus time characteristics of an arrester”(避雷器的工頻電壓時間特性)試驗來考核[5-9]。

GB 11032—2010對避雷器的能量耐受能力采用“長持續時間電流沖擊耐受”試驗來考核，TOV特性通過“避雷器的工頻電壓耐受時間特性”試驗來考核。

IEC60099-4：2014和GB/T 11032—2010中關于避雷器的能量耐受能力和TOV特性的要求，是對金屬氧化物電阻片特性和避雷器散熱結構的考核。那么，在運行和試驗過程中，電阻片會有哪些破壞形式，哪些因素會影響到電阻片的能量吸收能力和TOV特性，是否能用能量指標來考核電阻片的TOV特性呢？

1 避雷器的能量耐受能力

避雷器的能量耐受能力取決于電阻片的能量吸收能力和避雷器的散熱結構兩方面，當避雷器的結構確定后，只決定于電阻片的能量吸收能力[10-16]。

1.1 電阻片的等值回路及數學模型

電阻片等值回路如圖1，數學模型見式(1)。

圖1 電阻片等……