合成绝缘氧化锌避雷器的选用.docx

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1、合成绝缘氧化锌避雷器的选用国际、国内避雷器的发展经历了三个阶段：碳化硅阀式避雷器（简称SICA）、氧化锌电 瓷避雷器（简称MOA）、合成绝缘氧化锌避雷器（简称CMOA）MOA相对于SICA而言, 无机元件氧化锌电阻片取代了碳化硅电阻片，产品芯体性能有了质的飞跃；CMOA相 对于MOA,由于新型有机材料的发现，产品外壳材料的性能又有了一次质的飞跃，内 外性能质的飞跃，加上内外部分的科学粘接，最终保证了整个产品全性能的质的飞跃。 可以预计，在今后相当长的时间内除非有新的技术突破，CMOA将是最新型、最可靠 的避雷器。1回顾与分析1. 1氧化锌电瓷避雷器自80年代中期西瓷所、西瓷厂、抚瓷厂联合引进了

2、具有世界先进水平的日本日立 公司的MOA制造技术后，国内MOA的生产质量有了长足的发展。由于MOA的芯体 氧化锌电阻片具有非线性好，能量密度大的特点，MOA不仅能做成有间隙，而且 可以做成无间隙（SICA只能做成有间隙）。无间隙MOA除具有非线性好，能量密度大 的特点外，还具有结构简单、响应时间快、无续流的特点，能保证强电设施在雷电过电 压或操作过电压破坏其绝缘性能之前对其行使保护。有间隙MOA因其间隙的时滞效应, 其间隙距离与其保护特性有相互配合的问题，相较而言，无间隙MOA运用更简单、可 靠。然而无间隙MOA由于没有间隙，内部的氧化锌电阻片须长期承受工作电压，相应 参数选择应做适当调整。8

3、0年代中期，10 kV配电系统的无间隙MOA由于参数选择没 及时作出调整，加上当时氧化锌电阻片能承受的最大荷电率偏低，只能达到50%左右, 致使当时无间隙MOA事故率较高。通过调整相应参数，并改善氧化锌电阻片的配方及 工艺后，使得氧化锌电阻片能承受的最大荷电率提高到85%左右，从而使无间隙MOA 的事故率降到了正常水平。1. 2合成绝缘氧化锌避雷器无间隙MOA相对于SICA,具有通流容量大，响应时间快，保护可靠等优点。但 它们共同的弱点是瓷外套，只能两端密封，且内部有气隙，批量生产时难以可靠的密封。 据行业统计，正常情况下，瓷外套避雷器损坏的原因80%以上是因为自身密封不好潮 气浸入所致。19

4、92年，人们将有机合成绝缘的现代绝缘技术应用于MOA,研制出了新 型的CMOA CMOA除具有无间隙MOA的优点外，还有如下优点：防潮：使用了特殊的材料灌封或整体模压工艺，内部无气隙，潮气无法侵入。防爆：即使遭受直接雷击，有机外套也不会爆炸危及周围的人、物，最多只是局部 开裂。防污自洁：有机外套具有“憎水性”，不易积垢，即使积垢后，污垢也随之具有“憎 水性”，大大提高污闪电压，绝缘性能更好。它还具有体积小，重量轻，运输不破损，不生锈，安装预试非常方便等优点。由于 产品保护强电设施的可靠性及自身的可靠性高，CMOA可加大预防性试验时间间隔。CMOA的研制自1992年以来，经历了三个阶段的改进。第

5、一阶段：伞裙单个制作，然后粘接成整个外套，最后在定位的外套与氧化锌电阻 片之间灌入特殊材料而制成（灌封型）。第二阶段：多个伞裙一次制作而成，克服了大量生产时单个伞裙粘接不牢的质量问 题（灌封型）。第三阶段：将有机合成绝缘材料直接模压在氧化锌电阻片芯体的外围，使之浑然一 体。它克服了第一、第二阶段工艺粘接不牢或因3层材料（有机合成绝缘外套层、特殊灌 封材料中间层、氧化锌电阻片最内层）热膨胀系数不同而长期使用时可能出现两界面相 对滑动而潮气浸入的可能性（整体模压型）。1. 3氧化锌电阻片目前国内ZnO电阻片生产厂家约200家，其配方、生产工艺改进过程大致如下： 表1生产工艺改进过程一览表时期配方边

6、釉主要工艺80年代中后期至90年 代初期无银玻璃料有机环氧边釉排胶、高温烧成，两条隧道窑90年代初中期加入银玻璃料有机环氧边釉排胶、高温烧成，热处理，3条隧道窑近3年加入银玻璃料无机高阻层等排胶，预热，高温烧成，热处理，4条隧道窑配方内如不加入银玻璃料进行热处理，则制成的ZnO电阻片能承受的最高荷电率只能 达到50%左右，加入后，其荷电率可提高到85%,电阻片能承受更高的非正常电压且 稳定性更好。有机环氧边釉的ZnO电阻片，由于有机环氧边釉只能耐温约80,更高温度下会 碳化。因此其电阻片只能用来制造MOA或灌封型CMOA,而CMOA国内先进且成熟 的制造工艺是整体模压工艺，温度约为150,而Z

7、nO电阻片的有机环氧边釉是不能 承受的。经多年的共同努力后，近3年终于找到了稳定可靠的无机高阻层与防潮绝缘漆 配合使用的边釉，该边釉完全能满足CMOA整体模压工艺的电性能、机械性能、耐温 性能的要求。2 CMOA常见故障及原因(1)灌封型CMOA在放一段时间后，1mA下的电压下降，漏电流II增大，其原因 可能性有两方面：其一，潮气侵入；其二，ZnO电阻片边釉不稳定。(2)模压型CMOA存放一段时间，1mA下的电压下降，漏电流II增大，原因是电 阻片边釉与整体模压工艺配合不当。(3) CMOA运行一段时间后，1 mA下的电压下降，II增大，甚至无过电压条件下 被击穿。原因可能性有：其一，潮气侵入

8、；其二，ZnO电阻片边釉不稳定；其三，电 阻片边釉与整体模压工艺配合不当；其四，灌封材料或加固用高分子材料的绝缘性能劣 化；其五，ZnO电阻片荷电率偏低且不稳定，运行后，电阻片劣化。3 选用运行保护可靠的CMOA按国内目前制造CMOA所能具备的生产条件、检测手段、配方的科学性及工艺的 成熟性而言，国内生产的CMOA应能达到国际同类产品90年代水平，完全能可靠保护 强电设施安全运行。但实现上述目标必须达到下列要求。(1) ZnO电阻片荷电率必须达到80%以上。(2) ZnO电阻片边釉由无机高阻层与防潮绝缘漆构成，或是更新经验证可靠的绝缘 材料。(3) ZnO电阻片除达至U GB11032-89外

9、，2 ms方波必须经过逐片筛选，大电流 冲击值必须提高。(4)科学的橡胶配合及工艺。(5)采用科学的整体模压工艺。(6)加固用高分子材料，电性能、耐热性能、机械性能必须全面满足整体模压工艺要求。(7)拥有一流的专业技术人才及管理人才。4结论(1) CMOA是国际国内最新型避雷器。(2)整体模压工艺是目前国内制造CMOA科学且成熟的工艺。(3) CMOA能可靠保护强电设施安全运行，且自身能长期可靠运行。(4)国内ZnO电阻片生产厂约有200家，能达到国际90年代水平厂家约10家。(5)国内CMOA制造厂家约有270家，其中工艺先进、质量优异的厂家约有10余家。(6)拥有优秀的专业技术人员及管理人员，是CMOA制造质量的根本保证。