避雷器的电气参数
[ 2007-1-7 16:51:00 | By: 35dtb ]
1. 系统额定电压（有效值）（kV ）：与电力系统标称电压相对应。
2. 避雷器额定电压（有效值）（kV ）（灭弧电压）：保证避雷器能灭弧的最高工频电压允许值。
3. 工频放电电压（有效值）（kV ）：避雷器在工频电压下将放电的电压值。由于火花间隙击穿的分散性，它有一个上限值和下限值。 工频放电电压不能低于下限值，以避免在能量大的内过电压下动作，使避雷器损坏或爆炸。
工频放电电压也不能高于上限值，因在一定的结构下工频放电电压和冲击放电电压有一定的影响关系，工频放电电压高了将使冲击放电电压提高，影响保护效果。
4. 冲击放电电压：在冲击电压作用下避雷器发生放电的电压值（幅值）。
5. 残压：当波形为8/20μs ，5kA 或10kA 的冲击电流流过避雷器时避雷器两端的电压降，以幅值表示。此残压为避雷器雷电放电时加于并接的被保护设备上的电压，当然低一点好。
6. 避雷器持续运行电压：加于避雷器两端允许持续运行的工频电压有效值。
7. 避雷器的直流参考电压U 1mA ：使恒定的1mA 电流流过避雷器时施加于避雷器两端的电压。
避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值，按照此电压设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。它是表明避雷器运行特征的一个重要参数，但它不等于系统标称电压。
由于电力系统的标称电压使该系统相间电压的标幺值，而避雷器一般安装在相对地之间，正常工作时承受的是相电压和暂时过电压，并且避雷器有它本身的特点，因此其额定电压与电力系统的标称电压以及其他电器的额定电压有不同意义。 按照国际电工委员会（IEC99-4）及GB11032对无间隙金属氧化物避雷器的规定，避雷器在60度的温度下，注入标准规定的能量后，必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少1s 。
避雷器额定电压建议值：
非直接接地系统及小阻抗接地系统：1s 及以内切除故障，10kV 选用13kV 避雷器
1s 以上切除故障，10kV 选用17kV 避雷器
直接接地系统：110kV 选用102kV 避雷器
并联电容器装置保护用氧化锌避雷器的选型问题
唐耀胜
（桂林电力电容器总厂，桂林541004））
摘 要：从我国电力系统实际情况出发，结合避雷器选型的历史回顾和新版本的避雷器国家标准，提出了使电力系统安全、可靠运行的并联电容器装置用氧化锌避雷器的选型方法，对变电站中并联电容器装置的设计具有一定的参考价值。
关键词：氧化锌避雷器；额定电压；持续运行电压；并联电容器装置
1 以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊端 国家标准规定，系统供电端电压应略高于系统的标称电压（或额定电压）U n 的K 倍，即K ＝U m ／U n （U m 是系统最高电压）。电气设备的绝缘应能在U n 下长期
运行。220kV 及以下系统的K 为1．15，330kV 及以下系统的K ＝1．1。避雷器设计的初期也遵守上述原则。
氧化锌避雷器之前是SiC 避雷器。10kV 及以下SiC 避雷器的灭弧电压设计是定在系统最高运行电压的1．1倍；35kVSiC 避雷器的灭弧电压等于系统最高电压；110kV 及以上SiC 避雷器的灭弧电压为系统最高电压的80％。对应以上的倍数分别有110％避雷器、100％避雷器和80％避雷器。
我国使用氧化锌避雷器初期，其额定电压是以SiC 避雷器的灭弧电压为参考作设计的。早期的6kV 、10kV 和35kV 避雷器均遵 守上述原则，如：Y5WR －7．6／26、Y5WR －12．7／45、Y5WR －41／130。而最大长期工频工作电压为系统最高相电压，如Y5WR －12．7／45为：
2 保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷器选型及必要性
从安全运行角度，避雷器的额定电压的选择还应遵守如下原则：
①氧化锌避雷器的额定电压，应该使它高于其在安装处可能出现的工频暂态电压。在110kV 及以上的中性点接地系统中是可以按上述方法选择的。
②在110kV 及以下的中性点非直接接地系统中，电力部门规程规定在单相接地情况下允许运行2h ，有时甚至在断续地产生弧光接地过电压情况下运行2h 以上才能发现故障，这类系统的运行特点对氧化锌避雷器在额定电压下安全运行10s 构成严重威胁。且氧化锌避雷器与SiC 避雷器结构、设计不同（后者是有间隙灭弧，前者没有间隙或者只有隔流间隙），使得实践中氧化锌避雷器出现热崩溃甚至严重的爆炸事故。面对这种情况，许多供电局、电力设计院根据各地的电网条件提出了许多类型的额定电压值（如14．4kV ，14．7kV 等）。而在多次国标讨论稿中动作负载试验中耐受10s 的额定电压规定提高至1．2～1．3倍，使氧化锌避雷器对中性点非直接接地系统工况的适应能力有所提高。
而由于氧化锌避雷器的额定电压选择过低，使避雷器在单相接地过电压甚至许多暂态过电压下工作出现安全事故。电力部安全监察及生产协调司早在1993年10月30日第十七期安全情况通报上就对避雷器提出修改意见。文中要求对新装设的3～66kV 电压等级无间隙氧化锌避雷器持续运行电压（U C ）和额定电压（U r ）按表1所列值选择，而同时保护性能不能降低。
（括号内数据适用于发电机和变压器中性点氧化锌
避雷器，U m 为系统标准电压的1.05-1.10倍）
而在通报发布与新标准修订的过渡阶段，对中性点非接地系统的氧化锌避雷器额定电压、持续运行电压的选择提出了如下设计规则：
额定电压在参考SiC 避雷器灭弧电压设计基础上乘以1.2-1.3倍，持续运行电压为系统运行最高线电压。这样各种电压等级电容器用避雷器的额定电压数据如下：
6kV 额定电压（型号为Y5WR-10/27）：
上述基本数据由于没有统一标准，避雷器厂家及使用单位在设计制造中会有出入。 3 贯彻2000年版新标准，安全、合理地对避雷器进行选型的现实性 在我国2000年新标准中（GB11032-2000），额定电压的选择上述1.2-1.3倍原则得到了认
可，但持续运行电压的选择则出现了新规定：从反映避雷器使用寿命的参数1.5Un//U1mA作为参考值选择（设计）避雷器
持续运行电压。以国内避雷器的设计、制造水平，一般η值为80％，故持续运行电压选择为额定电压的0．8倍。这一点我们从伏安曲线的小电流区上看，是有根据的。这样新标准中电容器装置用避雷器选型参数如表2。
这样，在实践中根据具体条件进行模拟计算或按经验惯例对避雷器进行选型时，应考虑单相接地运行1h 的过电压水平。但用户中的技术协议甚至电力设计院图纸中出现了许多与上述值有细微差别的额定电压值，我认为是不必要的（如10kV 中出现16．5kV 、16．7kV 等）。理由是实际设计避雷器过程中，额定电压值在伏－安曲线中是在小电流区里面，均小于U 1mA AC 值，追求细微之差在实际避雷器设计中得不到实现；另外从下面论述可知，按照新国标要求选择才能在许可过电压下安全使用（这是指不接地系统）。
4 按2000年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学性
4．1 额定电压的选择应按施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值选择、设计，此时能在所规定的动作负载试验中确定的暂态过电压下正确地工作。持续运行电压的选择必须是允许持久地施加于避雷器端子间的有效值。此时工频放电电压要足够高，以免在被保护设备的绝缘能耐受不需保护的操作过电压下动作，延长使用寿命，且必须考虑到我国现阶段制造氧化锌避雷器的荷电率与残压的实际水平。
4．2凡是工频电压升高较严重的处所或是设备绝缘试验电压较高的条件所允许，就应选择较高的氧化锌避雷器额定电压。工频参考电压的选择应等于或大于额定电压。这两点在新国标要求中都较好地满足，下面计算也可发现是满足过电压要求的。国标要求，要保证单相接地运行2h 不动作。最严重情况是当单相接地与甩负荷同时发生，此时理论计算可能出现的最大过电压为1．99倍，则选取的氧化锌避雷器容许持续运行电压U C （有效值）如下：
国标按荷电率为0．8选取额定电压（即U r ≈1．25 UC ），均满足要求。如果按躲开概率较高的弧光接地和谐振过电压，则额定电压应满足：
再按η＝0．8选择持续运行电压，也满足要求。
综上所述，避雷器选型问题的主要难点是确定暂时过电压的范围问题，既要保证在较高的操作过电压及大气过电压下安全、可靠地动作，又要保证在暂时过电压下阀片不动作。现阶段避雷器的选型和设计必须保证2h 单相接地时出现的系统最高过电压氧化锌避雷器不动作，否则氧化锌避雷器会出现热崩溃甚至爆炸事故。故在不接地系统中按照新要求选择是合适的。但在经消弧线圈接地的电容器装置中，接地过电压会低许多，这时可根据实际模拟计算选择较低的额定电压及持续运行电压使氧化锌避雷器在较低的操作过电压下动作，保护电容器装置，但如果不方便模拟，也可按不接地系统选择，因电容器极对地绝缘已考虑能满足单相接地2h 要求。在小于额定电压下工作，避雷器不动作也不会导致过电压损害电容器装置。
总之，这是由于氧化锌阀片不带串联间隙直接串联，导致氧化锌避雷器电阻片不能承受
甚至超过1．99倍的过电压，导致以SiC 灭弧电压作为参考选择的氧化锌避雷器额定电压不能满足要求，必然要升高才能保证避雷器安全工作，如没有实际模拟数据，以国家标准精神中体现的推荐值较合适，因为它满足了极限要求。 关键词： 氧化锌避雷器；额定电压；持续运行电压；并联电容器装置 1 以往只考虑操作过电压和雷电过电压水平的避雷器选型及弊端 国家标准规定，系统供电端电压应略高于系统的标称电压（或额定电压）Un 的K 倍，即K ＝Um ／Un （Um 是系统最高电压）。电气设备的绝缘应能在Un 下长期运行。220kV 及以下系统的K 为1．15，330kV 及以下系统的K ＝1．1。避雷器设计的初期也遵守上述原则。
氧化锌避雷器之前是SiC 避雷器。10kV 及以下SiC 避雷器的灭弧电压设计是定在系统最高运行电压的1．1倍；35kVSiC 避雷器的灭弧电压等于系统最高电压；110kV 及以上SiC 避雷器的灭弧电压为系统最高电压的80％。对应以上的倍数分别有110％避雷器、100％避雷器和80％避雷器。
我国使用氧化锌避雷器初期，其额定电压是以SiC 避雷器的灭弧电压为参考作设计的。早期的6kV 、10kV 和35kV 避雷器均遵 守上述原则，如：Y5WR －7．6／26、Y5WR －12．7／45、Y5WR －41／130。而最大长期工频工作电压为系统最高相电压，如Y5WR －12．7／45为：
2 保证在单相接地过电压下运行且电力系统安全情况下的避雷器选型及必要性
从安全运行角度，避雷器的额定电压的选择还应遵守如下原则：
①氧化锌避雷器的额定电压，应该使它高于其在安装处可能出现的工频暂态电压。在110kV 及以上的中性点接地系统中是可以按上述方法选择的。
②在110kV 及以下的中性点非直接接地系统中，电力部门规程规定在单相接地情况下允许运行2h ，有时甚至在断续地产生弧光接地过电压情况下运行2h 以上才能发现故障，这类系统的运行特点对氧化锌避雷器在额定电压下安全运行10s 构成严重威胁。且氧化锌避雷器与SiC 避雷器结构、设计不同（后者是有间隙灭弧，前者没有间隙或者只有隔流间隙），使得实践中氧化锌避雷器出现热崩溃甚至严重的爆炸事故。面对这种情况，许多供电局、电力设计院根据各地的电网条件提出了许多类型的额定电压值（如14．4kV ，14．7kV 等）。而在多次国标讨论稿中动作负载试验中耐受10s 的额定电压规定提高至1．2～1．3倍，使氧化锌避雷器对中性点非直接接地系统工况的适应能力有所提高。
而由于氧化锌避雷器的额定电压选择过低，使避雷器在单相接地过电压甚至许多暂态过电压下工作出现安全事故。电力部安全监察及生产协调司早在1993年10月30日第十七期安全情况通报上就对避雷器提出修改意见。文中要求对新装设的3～66kV 电压等级无间隙氧化锌避雷器持续运行电压（UC ）和额定电压（Ur ）按表1所列值选择，而同时保护性能不能降低。
（括号内数据适用于发电机和变压器中性点氧化锌避雷器，Um 为系统标准电压的1.05-1.10倍）
而在通报发布与新标准修订的过渡阶段，对中性点非接地系统的氧化锌避雷器额定电压、持续运行电压的选择提出了如下设计规则：
额定电压在参考SiC 避雷器灭弧电压设计基础上乘以1.2-1.3倍，持续运行电压为系统运行最高线电压。这样各种电压等级电容器用避雷器的额定电压数据如下：
6kV额定电压（型号为Y5WR-10/27）：
上述基本数据由于没有统一标准，避雷器厂家及使用单位在设计制造中会有出入。
3 贯彻2000年版新标准，安全、合理地对避雷器进行选型的现实性 在我国2000年新标准中（GB11032-2000），额定电压的选择上述1.2-1.3倍原则得到了认可，但持续运行电压的选择则出现了新规定：从反映避雷器使用寿命的参数1.5Un//U1mA作为参考值选择（设计）避雷器持续运行电压。以国内避雷器的设计、制造水平，一般? 值为80％，故持续运行电压选择为额定电压的0．8倍。这一点我们从伏安曲线的小电流区上看，是有根据的。
这样，在实践中根据具体条件进行模拟计算或按经验惯例对避雷器进行选型时，应考虑单相接地运行1h 的过电压水平。但用户中的技术协议甚至电力设计院图纸中出现了许多与上述值有细微差别的额定电压值，我认为是不必要的（如10kV 中出现16．5kV 、16．7kV 等）。理由是实际设计避雷器过程中，额定电压值在伏－安曲线中是在小电流区里面，均小于U1mAAC 值，追求细微之差在实际避雷器设计中得不到实现；另外从下面论述可知，按照新国标要求选择才能在许
可过电压下安全使用（这是指不接地系统）。
4 按2000年版新标准中非接地系统氧化锌避雷器选型的科学性
4．1 额定电压的选择应按施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值选择、设计，此时能在所规定的动作负载试验中确定的暂态过电压下正确地工作。持续运行电压的选择必须是允许持久地施加于避雷器端子间的有效值。此时工频放电电压要足够高，以免在被保护设备的绝缘能耐受不需保护的操作过电压下动作，延长使用寿命，且必须考虑到我国现阶段制造氧化锌避雷器的荷电率与残压的实际水平。
4．2凡是工频电压升高较严重的处所或是设备绝缘试验电压较高的条件所允许，就应选择较高的氧化锌避雷器额定电压。工频参考电压的选择应等于或大于额定电压。这两点在新国标要求中都较好地满足，下面计算也可发现是满足过电压要求的。国标要求，要保证单相接地运行2h 不动作。最严重情况是当单相接地与甩负荷同时发生，此时理论计算可能出现的最大过电压为1．99倍，则选取的氧化锌避雷器容许持续运行电压UC （有效值）如下：
国标按荷电率为0．8选取额定电压（即Ur≈1．25 UC），均满足要求。如果按躲开概率较高的弧光接地和谐振过电压，则额定电压应满足：
再按? ＝0．8选择持续运行电压，也满足要求。
综上所述，避雷器选型问题的主要难点是确定暂时过电压的范围问题，既要保证在较高的操作过电压及大气过电压下安全、可靠地动作，又要保证在暂时过电压下阀片不动作。现阶段避雷器的选型和设计必须保证2h 单相接地时出现的系统最高过电压氧化锌避雷器不动作，否则氧化锌避雷器会出现热崩溃甚至爆炸事故。故在不接地系统中按照新要求选择是合适的。但在经消弧线圈接地的电容器装置中，接地过电压会低许多，这时可根据实际模拟计算选择较低的额定电压及持续运行电压使氧化锌避雷器在较低的操作过电压下动作，保护电容器装置，但如果不方便模拟，也可按不接地系统选择，因电容器极对地绝缘已考虑能满足单相接地2h 要求。在小于额定电压下工作，避雷器不动作也不会导致过电压损害电容器装置。
总之，这是由于氧化锌阀片不带串联间隙直接串联，导致氧化锌避雷器电阻片不能承受甚至超过1．99倍的过电压，导致以SiC 灭弧电压作为参考选择的氧化锌避雷器额定电压不能满足要求，必然要升高才能保证避雷器安全工作，如没有实际模拟数据，以国家标准精神中体现的推荐值较合适，因为它满足了极限要求。
TBP组合式过电压保护器... 氧化锌避雷器 >> 氧化锌避雷器
概述：
金属氧化物避雷器是当前限制过电压最先进的一种保护电器，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害。
有机外套金属氧化物避雷器是有机绝缘材料和传统的瓷套式金属氧化物避雷器技术优
点相结合的科研成果，它不仅具有瓷套式金属氧化物避雷器的优点，还具有电气绝缘性能好，介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性等优点。
◆ 使用条件：
a. 适用于户内、外；
b. 环境温度-40℃～+40℃；
c. 海拔高度不超过3000m （瓷套式不超过1000m ）；
d. 电源频率不小于48Hz ，不超过62Hz ；
e. 长期施加在避雷器端子间的工频电压应不超过避雷器的持续运行电压；
f. 地震烈度8度及以下地区；
g. 最大风速不超过35m/s。
◆ 产品型号说明：
依据JB/T 8459-1996《避雷器产品型号编制方法》，金属氧化物避雷器产品型号说明如下：
产品型式：Y —表示瓷套式金属氧化物避雷器
YH （HY ）—表示复合外套金属氧化物避雷器
结构特征：W —表示无间隙 C —表示串联间隙
使用场所：S —表示配电型 Z —表示电站型 R —表示并联补偿电容器用
D —表示电机用 T —表示电气化铁道用
附加特性：W —表示防污型 G —表示高原型 TH —表示湿热带地区用
1引言
氧化锌避雷器是用来保护电力系统中多种电气设备免受过电压损坏的电器。保护并联电容器组的氧化锌避雷器是氧化锌避雷器应用的一个重要领域，并且是以绝对的无可争议的优越性得到电力部门和使用单位的认同，但是该氧化锌避雷器发生爆炸也是一个不容忽视的问题，认真分析其爆炸的原因，得悉其防范措施，是一个有着现实意义的事情。
2并联电容器组用的氧化锌避雷器的特点：
2.1 装设位置的分类：①中性点；②电源侧；③与电容器并联；④与电抗器并联四类。
2.2从避雷器的角度看，电容器组是一个阻抗很小的设备，在电容器放电时将产生幅值大、陡度很高的放电电流。由于氧化锌避雷器的高度的非线性特性，截断超过保护水平的所有暂态过电压，而将剩余电荷留在未被扰动的的电容器中。无间隙氧化锌避雷器是非常适合保护并联电容器组的。
3、并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸原因分析
3.1额定电压取值偏低
氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特性的一个重要参数，也是一种耐受工频电压能力的指标。通常避雷器的额定电压应在对系统暂态过电压的计算分析及样本提供的工频过电压耐受时间特性曲线比较的基础上，选择避雷器的额定电压。
在一定的电网电压等级和设备绝缘水平下，避雷器的额定电压越低，保护水平也越低，但保护裕度
可以增大。所以我们平时就选用较低额定电压的避雷器。
3.2持续运行电压取值偏低
避雷器持续运行电压还应该大于或等于该系统的最高相电压，才能保证长时间运行下的热稳定。现在各标准、规范、导则已统一意见，按系统最高电压Um 来选择氧化锌避雷器。
在GB11032-89中，无论是对额定电压，还是持续运行电压定义不够严密，而且取值又偏低，造成以前保护电容器组氧化锌避雷器频繁爆炸。我分公司所辖的一个输变电工区，仅一个站的保护电容器组用的氧化锌避雷器，从2000年投产至2004年，就爆炸过4次。究其原因就是额定电压和持续运行电压取值偏低。
3.3选型有误
有些生产单位会自己选择购买避雷器，特别是在氧化锌避雷器还不很普及的时候，以为与阀型的一样，对其的特殊性无所适从。我也有这样的体会，那是在九十年代末期，我所在的工区更换10KV 线路的旧式阀型避雷器，几个站用的全部由上级单位订购。我们初期更换时，便不加选择地予以更换，及至发现有区别时，已为时往矣。
3.4未进行能量核算
通流容量是由SiC 避雷器沿用下来的概念，即2ms 方波冲击耐受试验电流。电容器用避雷器的特殊之处，在于它要承受电容器的放电能量，因此在设计中需进行能量核算。但是在制造厂通常提供的产品资料中，往往缺乏进行能量核算所必需的数据，例如2ms 方波冲击电流所对残压U 2ms 、避雷器的极限吸收能量W ／
m 等。按规程规定，电容器的储能小于氧化锌避雷器的通流能力时才可用氧化锌避雷器限制过电压。不进行通流能量的核算，如选择通流能力偏小，极易造成避雷器“不堪重负”而爆炸。
3.5受潮、老化、污秽的影响
3.51 受潮的原因主要与产品的生产、运输等有关。受潮的途径有两个：一是密封不良使潮气或水分侵入，密封垫的质量和组装工艺是关键；二是产品元件受潮或装配车间不合格造成的。随着质量观念的加强，多数厂家把生产质量放在第一位，加上检测设备的不断完善，受潮问题已不是爆炸的主要因素。
3.5.2 氧化锌电阻片老化引起的爆炸在国内尚未有具体的报道，但从其它类型的避雷器元件老化，从而造成避雷器热崩溃的问题上，氧化锌避雷也应引起足够的重视。
3.5.3 外部污秽可能引起瓷件表面电压分布不均匀, 有可能使避雷器局部发热。为了耐受污秽，在泄漏距离的设计上，应明确其防污等级，多数厂家未能做到这一点。
4、防止并联电容器组用的氧化锌避雷器的爆炸的措施
4.1 提高质量
提高产品质量，重视产品的结构设计、密封、总装环境等因素，并将产品的运行和故障信息及时反馈回生产厂家，使产品质量能够不断得到改善和提升。
4.2 正确选择
正确选择氧化锌避雷器的各种参数，是保证其可靠运行的关键。主要应从以下几方面着手：
4.2.1正确选择避雷器的额定电压
氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特征的一个重要参数，也是耐受工频电压能力的指标。在《交流无间隙氧化锌避雷器》（GB11032-89）中对它的定义为“施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值”。众所周知，氧化锌避雷器的电阻片耐受工频电压能力与系统最高电压、暂时过电压、持续时间及系统绝缘水平有关，在定义中未给出作用电压的持续时间，也未明确电压的确切概念，所以不够严谨，取值也偏低。
GBJ64-83修订送审稿中对3~66KV无间隙金属金属物避雷器的额定电压U r 作出规定，即U r =1.4Um 。我认为这个规定值比以往的规定有所提高，更符合实际的运行情况，建议按这个规定实施较为可行。
4.2.2正确选择避雷器的持续运行电压
持续运行电压也是氧化锌避雷器的重要特征参数，该参数的选择对其运行的可靠性有很大影响。但是在GB11032-89中，把持续运行电压等同于系统最高运行相电压，显然是偏低的。而应当将持续运行电
压取值为1.1U m ，或取为0.8U r 。
在3~66KV中性点不接地系统中，与将持续运行电压U c 取值为1.1U m 与0.8U r ，相差是不大的。我认为将持续运行电压U c 取值为0.8U r ，将更好理解，也更有关联，也就是其额定电压取值一定，则其持续运行电压也是确定的。
4.2.3 进行能量核算
一般认为，在3~66KV系统中开断并联电容器时，其高压端对地出现的过电压，约可达到4~5倍的相电压。
当厂家可提供避雷器产品的2ms 方波冲击电流所对应的残压U 2ms 时，可按通流容量法验算所选避雷器是否满足容量为Q 的并联补偿装置的放电要求。其公式为：
Q≤1.3U2I 2ms /(Usm -U 2ms )
式中：U sm =K√2 U m /√3；K 为操作过电压的倍数，一般取为5；U 为额定线电压；I 2ms 为通流容量，即2ms 方波冲击耐受试验电流；U 2ms 为2ms 方波冲击电流所对应的残压；U sm 为未接入避雷器时的操作过电压峰值。
当厂家可提供避雷器极限吸收能力W`m 时，可按耗散能量核算法进行验算，这里不再详细说明。 一般情况下，系统中的其它参数不变的情况下，通流容量I 2ms 与电容器容量Q 间可建立起一个对应关系，如果一组避雷器无法满足时，可要求厂家供应满足放电容量的避雷器或同时装置两组避雷器来满足要求。
4.3 加强监测
加强监测，及时检出避雷器的缺陷，也是保证避雷器安全、可靠运行的重要措施之一。必须按照规程规定定期进行预防性试验，保证避雷器的完好性。除对避雷器进行常规的试验外，值得推行的是带电监测全电流和阻性电流，可用专门的测试仪进行不定期的检测。
4.4装设脱离器
为防止避雷器发生爆炸时引起事故的扩大，可在每只避雷器底部装设脱离器，当避雷器遭受异常电压作用或发生爆炸时，能及时脱离运行电网，避免事态的扩大。
5、结束语
氧化锌避雷器是当今最理想的过电压保护装置，已得到电力部门和广大用户的认同，特别是用来保护电容器组用的氧化锌避雷器，更以其无可争议的优点获得人们的青睐。但是我们在选择和使用时应注意其特点，正确地选择氧化锌避雷器的参数，并在运行中加强监测，保证避雷器的安全、可靠运行。 避雷器的选择（二）
•避雷器的保护特性和运行特性是互相制约的。
当系统条件一定，阀片性能一定的条件下，若避雷器额定电压提高，该避雷器允许的持续运行电压就高，避雷器耐受工频电压的能力随之提高，避雷器的能量吸收能力亦随之提高，但保护裕度减小了（即标称电流下残压高了）。若额定电压降低，耐受工频电压能力降低，能量吸收能力降低，但保护裕度增大了（即标称电流下残压低了）。
•若对系统的情况掌握的清楚（系统的接地方式，过电压的幅值及持续时间等），则可以制造最佳的额定电压值以取得较大的保护裕度。
•若对系统的情况了解的不准确，则选择的额定电压就要高些，这样保护裕度就要小些，被保护物的绝缘所受电应力就要大些。这种情况如选择较低的额定电压，避雷器就可能出安全事故。
•同一电压等级的系统，接于相¡ª地间的，相¡ª相间的，中性点的避雷器其定额电压是不同的。
•同一个变电站同一个电压侧，其线路型避雷器和母线型避雷器额定电压也是不同的。
•
•持续运行电压的选择
根据中性点接地方式
–110～500kV 有效接地系统：
–35kV 不接地或经消弧线圈接地系统：
–10kV 不接地系统： 13.6
–10kV 经消弧线圈接地系统： （12）
–10kV 经低电阻接地系统： 9.6
（参见额定电压的选择）
金属氧化物避雷器的选择
•额定电压的选择
根据暂时过电压进行确定
–500kV 系统工频过电压
•母线侧不超过1.3倍：
• 线路侧不超过1.4倍：
• 110～220kV 系统工频过电压不超过1.3倍
•
•额定电压的选择
根据Uc 和Ur 的基本关系或
–35kV 或10kV 中性点经消弧线圈接地系统
–10kV 不接地
–10kV 中性点经低电阻接地系统单相接地过电压一般不超过Um
–
•标称放电电流（In ）的选择
In 波形为8/20ms，用以划分避雷器等级类别，有1.5、
2.5、5、10、20kA 五级，避雷器标称放电电流等级的
划分，主要是从技术经济综合观点确定的，通常In 随
电网电压等级增高而增大。
根据架空线的侵入波，一般利用
对流过避雷器的雷电冲击电流进行估算，对电站型一
般有：550kV （20kA 、10kA ），110~220kV（10kA ）
10 ~ 35kV（5kA ）
•根据设备的绝缘水平和避雷器的残压，从绝缘配合的角度进行校核
–在设备的额定雷电冲击耐受电压BIL 与雷电保护水平之间，取安全裕度系数Ks ：
•避雷器紧靠被保护设备： Ks³1.25
•避雷器不紧靠被保护设备： Ks ³1.4
–电气设备（500kV ）操作冲击绝缘水平SIL
与操作冲击保护水平之间取安全裕度系数
Ks ³1.15
避雷器型号说明
•□□□□□□-□╱□
•产品型式：Y-金属氧化物避雷器
•外套类型：H-复合外套 其他外套不表示
•标称放电电流（kA ）
•结构特征：W-无间隙 C -带串联间隙
•保护类型：S-配电型 R-电容器 T-铁道
Z 或无-电站 X-线路 F-SF6组合电器 N－中性点
•设计序号：以数字表示
•避雷器额定电压（kV ）
•标称放电电流下的残压（kV ）
金属氧化物避雷器型号说明
Y10W-420/958
瓷套、标称放电电流10kA 、无间隙、（电站型）
额定电压420kV 、标称放电电流下残压958kV
Y5WZ-17/45
瓷套、标称放电电流5kA 、无间隙、电站型
额定电压17kV 、标称放电电流下残压45kV
HY5WS2-17/50
复合外套、标称放电电流5kA 、无间隙、配电型、产品
设计序号2、额定电压17kV 、标称放电电流下残压50kV
MOA 的交接和预防性试验
•绝缘电阻（交接、预试项目）
–试验目的：初步判断MOA 的绝缘状况
–试验设备：2500kV 兆欧表
–判断标准：35kV 以上，不低于2500MW
35kV 及以下，不低于1000MW
–试验周期：6－10kV ， 500kV
3－5年
–注意事项：试验后对被试品和临近试品放电
MOA 的交接和预防性试验
•直流1mA 电压U1mA 及0.75 U1mA下泄漏电流
（交接、预试项目）
–试验目的：检查是否受潮或者是否劣化，确定其动作
性能是否符合产品性能要求
–试验设备：高压直流发生器
–判断标准： U1mA 实测值与出厂或初始值变化小于5％
0.75 U1mA下泄漏电流不大于50µA
–试验周期：6－10kV ，1－3年
500kV ，3－5年
MOA 的交接和预防性试验注意事项：
–记录环境温度和湿度，阀片的温度系数一般为0.05～0.17%，温度每升高10˚，直流1mA 电压降低1%，必要时候该进行换算，以免出现误判断
–注意安全距离、试验前后对试品和相邻试品放电；
–测量接线正确：设备、仪器接地；
屏蔽线不和试品或芯线接触
高压测试线无较大弧垂
–防止表面泄漏电流的影响，测量前应将瓷套表面擦干净，并可采用在瓷套表面加屏蔽的方法解决。
–0.75 U1mA中的U1mA 必须使用交接值或者初始值；
MOA 的交接和预防性试验
•注意事项：
–泄漏电流应在高压侧读表，测量导线须使用屏蔽线
–由于MOA 非线性特性，在直流泄漏电流超过200μA 时，电压略有升高，电流将会急剧增大，所以此时应该放慢升压速度，在电流达到1mA 时，读取电压值
–回零、断高压
–对限流电阻的认识
片式压敏电阻
片式电阻器亦称表面贴装电阻器，它与其它片式元器件（SMC 及SMD ）一样，是适用于表面贴装技术（SMT ）的新一代无引线或短引线微型电子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。
片式压敏电阻器（VARISTOR ）是压敏电阻器的一种. 它是用氧化锌非线性电阻元件作为核心而制成的电冲击保护器件。氧化锌非线性电阻元件是以氧化锌（ zn0 ）为主体材料，添加多种其他微量元素，用陶瓷工艺制成的化合物半导体元件。它的基本特性是电流一电压关系的非线性。当加在它两端的电压低于某个阀电压，即“压敏电压”时，它的电阻值极大，为兆欧级；而当加在它两端的电压超过压敏电压后，电
阻值随电压的增高急速下降，可小到欧姆级、毫欧姆级。压敏电阻器与普通电阻器不同，普通电阻器遵守欧姆定律，而片式压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当片式压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，其电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。当片式压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，它将被迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时，片式压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。一般而言, 片式压敏电阻器的制作工艺流程如下:叠层, 切割, 排胶, 烧结, 倒角, 涂敷, 端电极, 电镀.
片式压敏电阻器广泛地应用在家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。 片式压敏电阻器的主要参数有:标称电压、电压比、最大控制电压、残压比、通流容量、漏电流、电压温度系数、电流温度系数、电压非线性系数、绝缘电阻、静态电容等。
1．压敏电压（VARISTOR VOLTAGE）：
MYG05K 规定通过的电流为0.1mA ，MYG07K 、MYG10K 、MYG14K 、MYG20K 标称电压是指通过1mA 直流电流时，压敏电阻器两端的电压值。
所谓压敏电压，即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值，大多数情况下用1mA 直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值，其产品的压敏电压范围可以从10－9000V 不等。可根据具体需要正确选用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC，式中，Vp 为电路额定电压的峰值。VAC 为额定交流电压的有效值。ZnO 压敏电阻的电压值选择是至关重要的，它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V ，则压敏电阻电压值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V，
V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V，因此压敏电阻的击穿电压可选在470－480V 之间。
2．最大允许电压（最大限制电压 MAXIMUM ALLOWABLE VOLTAGE）： 此电压分交流和直流两种情况，如为交流，则指的是该压敏电阻所允许加的交流电压的有效值，以ACrms 表示，所以在该交流电压有效值作用下应该选用具有该最大允许电压的压敏电阻，实际上V1mA 与ACrms 间彼此是相互关联的，知道了前者也就知道了后者，不过ACrms 对使用者更直接，使用者可根据电路工作电压，可以直接按ACrms 来选取合适的压敏电阻。在交流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(2.2～
2.5)Uac ，式中Uac 为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安全裕度。对直流而言在直流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(1.6～2)Udc ，式中Udc 为回路中的直流额定工作电压。在交流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(2.2～2.5)Uac ，式中Uac 为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安全裕度。在信号回路中时，应当有：min(U1mA)≥(1.2～1.5)Umax ，式中Umax 为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指标来定。一般而言，压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路设计的通流容量。
3．通流容量（ Imax （8/20us））：
通流容量也称通流量，是指在规定的条件（以规定的时间间隔和次数，施加标准的冲击电流）下，允许通过压敏电阻器上的最大脉冲（峰值）电流值。一般过压是一个或一系列的脉冲波。实验压敏电阻所用的冲击波有两种，一种是为8/20μs波，即通常所说的波头为8μs波尾时间为20μs的脉冲波，另外一种为2ms 的方波.
所谓通流容量，即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下，对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言，压敏电压的变化不超过± 10％时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命，ZnO 压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发，要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下，实际发生的通流量是很难精确计算的，则选用2－20KA 的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时，可将几只单个的压敏电阻并联使用，并联后的压敏电不变，其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同，否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。
4．最大限制电压（CLAMPING VOLTAGE (MAX.)）：
最大限制电压是指压敏电阻器两端所能承受的最高电压值，它表示在规定的冲击电流Ip 通过压敏电阻时次两端所产生的电压此电压又称为残压，所以选用的压敏电阻的残压一定要小于被保护物的耐压水平Vo, 否则便达不到可靠的保护目的，通常冲击电流Ip 值较大，例如2.5A 或者10A ，因而压敏电阻对应的最大限制电压Vc 相当大，例如MYG7K471其Vc=775(Ip=10A时) 。
5．最大能量(能量耐量) ：
压敏电阻所吸收的能量通常按下式计算W=kIVT(J)
其中I ——流过压敏电阻的峰值
V ——在电流I 流过压敏电阻时压敏电阻两端的电压
T ——电流持续时间
k ——电流I 的波形系数
对：
2ms 的方波 k=1
8/20μs波 k=1.4
10/1000μs k=1.4
压敏电阻对2ms 方波，吸收能量可达330J 每平方厘米；对8/20μs波，电流密度可达2000A 每立方厘米，这表明他的通流能力及能量耐量都是很大的
一般来说压敏电阻的片径越大，它的能量耐量越大，耐冲击电流也越大，选用压敏电阻时还应当考虑经常遇到能量较小、但出现频率次数较高的过电压，如几十秒、一两分钟出现一次或多次的过电压，这时就应该考虑压敏电阻所能吸收的平均功率。
6．电压比： 电压比是指压敏电阻器的电流为1mA 时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA 时产生的电压值之比。
7．额定功率： 在规定的环境温度下所能消耗的最大功率。
8．最大峰值电流 （ SURGE CURRENT (8/20μs) ）：
一次以8/20μs标准波形的电流作一次冲击的最大电流值，此时压敏电压变化率仍在±10%以内。2次：以8/20μs标准波形的电流作两次冲击的最大电流值，两次冲击时间间隔为5分钟，此时压敏电压变化率仍在±10%以内。
9．残压比： 流过压敏电阻器的电流为某一值时，在它两端所产生的电压称为这一电流值的残压。残压比则为残压与标称电压之比。
10．漏电流： 漏电流又称等待电流，是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下，流过压敏电阻器的电流。
11．电压温度系数： 电压温度系数是指在规定的温度范围（温度为20~70℃）内，压敏电阻器标称电压的变化率，即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时，温度改变1℃时压敏电阻两端的相对变化。
12．电流温度系数： 电流温度系数是指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时，温度改变1℃时，流过压敏电阻器电流的相对变化。
13．电压非线性系数： 电压非线性系数是指压敏电阻器在给定的外加电压作用下，其静态电阻值与动态电阻值之比。
14．绝缘电阻： 绝缘电阻是指压敏电阻器的引出线（引脚）与电阻体绝缘表面之间的电阻值。
15．静态电容： 静态电容是指压敏电阻器本身固有的电容容量。
压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但不能承受毫安级以上的持续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用，一般选择标称压敏电压V1mA 和通流容量两个参数。
20kV 电网氧化锌避雷器的正确选用
作者：
装设氧化锌避雷器是保护电气设备免遭大气过电压损坏的主要手段，也是防护某些内过电压的重要措施。苏州工业园区20 kV 全电缆网络是国内从未有过的配电网络，对于这种配电网络是否需要装设避雷器，如果需要应如何选择，这是一个必需研究的课题。
1 20kV 全电缆配电网络装设避雷器的必要性
园区规划面积为70 km2，负荷预测达3～5万kW/km2，配电电压采用20 kV ，并且全部为电缆出线，中性点采用经小电阻接地的方式(电阻为20 剑 市硗ü ハ嘟
拥囟搪返缌鞯氖奔湮 10 s) 。但由于作为这一系统电源的220 kV 线路和部分110 k V 线路还是采用架空线，所以变压器的20 kV 侧及变电站的20 kV 配电装置还是有高、中压侧感应过来的过电压的威胁，因而仍需有防止大气过电压的措施，开断电容器组和大的20 kV 电缆网也需有防止内过电压的手段，所以装设氧化锌避雷器仍是必要的。
2 20kV 全电缆配电网络避雷器的选择
2.1 避雷器技术参数的选择
正确选用这一系统的避雷器，对20 kV 电网乃至主变压器的安全可靠运行是十分必要的。但由于国内以往没有20 kV 这一配电电压等级，所以国标GB11032-2000交流无间隙金属氧化物避雷器(以下称文献1) 对这一等级电网的氧化锌避雷器参数没有作出明确的规定，因此根据电科院和苏州供电局合作为该系统所作的研究报告G 9613(以下称文献2) 并参考文献1和DL/T613-1997进口交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范(以下称文献3) 的原则，对氧化锌避雷器的技术参数进行选择。 (1) 氧化锌避雷器的额定电压Ur
按文献3表4的推荐值，对非直接接地并能在10 s 及以内切除故障时，对10 kV 系统为13 kV ，推算到20 kV 系统则应为26 kV ，但再按该文献之表5(保护发电机避雷器额定电压推荐值) 查出发电机额定电压为20 kV 时，推荐Ur 值为25 kV ，而文献2推荐值也为25 kV ，此一数值约为系统接地时健全相电压的1.1倍，加之国产中压避雷器有较高的工频过电压耐受能力，所以选定额定电压为25 kV 是具有较大裕度的。
由于按国际IEC 标准生产的进口中压避雷器在额定电压下的耐受时间只有10 s ，比国产中压避雷器要短得多，为提高避雷器的工频电压耐受能力，防止工频过电压时由于氧化锌避雷器损坏而影响电网的安全运行，在选用进口氧化锌避雷器时(如ABB 公司的MWD 型) ，宜提高一个等级，一般以27.5 kV 为好、这就可使它和国产25 k V 避雷器有相近的工频电压耐受能力，以使在系统发生单相接地等情况出现工频过电压时也能正常运行。
(2) 最大持续运行电压Uc
一般情况下Uc≥0.8Ur(文献3) ，且Uc 应不小于Um(系统最高运行电压)/ 3(24/ 3=13.86 kV) 这样Uc 应为20 kV ，文献2之推荐值也为20 kV ，因而最大持续运行电压选择为不小于20 kV 。选用按IEC 标准生产的进口氧化锌避雷器时(如ABB 公司的MWD 型) 宜选用22 kV 。
避雷器的额定电压和持续运行电压分别采用(1)和(2)所确定的数值后，将使氧化锌避雷器具有较高的工频过电压耐受水平，从而在系统发生单相接地后，保护动作跳闸前的几秒钟内，健全相电压即使升高到线电压，也不会危及避雷器的安全运行，从而提高了配电网的可靠性。 (3) 标称放电电流
按文献3，对3～66 kV 系统的配电网和电容器之标称放电电流一般均定为5 k A ，这也正是一般10 kV 和35 kV 电网所采用的，因而本系统也选择为5 kA 。 (4) 雷电冲击保护水平
电气设备全波冲击绝缘水平与雷电冲击保护水平之比值不得小于1.4(文献3) ，20 kV 系统电气设备的全波冲击耐受电压为125 kV ，所以避雷器5 kA(8/20 祍) 下的残压应不大于89 kV(125/1.4)。文献2推荐值为65.1 kV ，雷电保护因素将达到1.92，具有很大裕度。所以选用的避雷器在5 kA(8/20 祍) 下的残压值为不大于66 kV ，裕度还是相当大的。 (5) 操作冲击残压
按文献3之5.4.3条，操作冲击电流为500 A(30/60 祍) 。由于园区20 kV 系统为全电缆系统，系统电容相当大，所以不论是母线上装用还是用来保护电容器的避雷器都应有较低的操作冲击电流残压。由参考文献1之表8" 典型的并联补偿电容器用避雷器参数" ，可算出Ur 为17 kV 和51 kV 避雷器的雷电冲击残压和操作冲击电流残压之比均为1.28。而20 kV 系统用避雷器之Ur 为25 kV ，雷电冲击残压为66 k V ，如雷电冲击残压与操作冲击电流残压之比也选为1.28，则操作冲击残压应为51. 6 kV ，文献2推荐此值为55.3 V ，考虑到雷电保护系数较高，有较大的裕度，选用文献2的推荐值还是比较合适的，所以可选择操作冲击电流残压为不高于55 kV 。
(6) 直流1 mA 参考电压U1mAD.C
根据文献1之表8，中压避雷器的U1mAD.C 与额定电压Ur 之比一般均不小于 2，则Ur=25 kV 时，U1mAD.C 应不小于35.4 kV ，文献2的推荐值也为此值。所以可选择U1mAD.C 为不小于35.4 kV 。 (7) 2 ms 方波通流容量
按文献1之表16，对并联补偿用电容器2 ms 方波电流冲击为400 A(I2000)。当保护电容器用避雷器采用正常的星形接线方式时，400 A 的方波通流容量允许保护22 kV 级电容器组的容量为
Q=U×I2000/1.075=22×400/1.075=8 186 kvar 。
按文献2，要求母线和馈电电缆之末端装设之避雷器的2 ms 方波通流容量为500 A 。这样就统一采用2 ms 方波电流冲击为500 A 。当然如所保护的电容器组容量超过104 kvar 时，就需另行计算重新选择此一参数，以确保安全运行。 (8) 避雷器的绝缘水平(无电阻片)
因为所用的20 kV 开关柜，其绝缘水平是按IEC 标准确定的，即1 min 工频耐压为50 kV ，8/20 祍雷电冲击全波耐压为125 kV ，所以避雷器(无电阻片) 的绝缘水平也应不低于上述数值。
由于避雷器均为户内安装，避雷器外套的公称爬电比距可按20 mm/kV选用。 2.2 避雷器的选择
按照上面的分析和苏州供电公司目前的使用情况，园区20 kV 配电网络母线选用3EG5型氧化锌避雷器，保护电容器选用HY5WR-26/66型氧化锌避雷器，其主要技术参数见表1。
表1 20kV 系统氧化锌避雷器的主要技术参数
技术参数 额定电压Ur/kV
建议值 3EG5 HY5WR-26/66 MWD22/MWK22(注) 25
24
26
27.5
持续运行电压Uc/kV
直流1mA 参考电压U1mA.DC/kV≥ 30/60祍 500A操作冲击残压/kV≤ 2ms 方波通流容量/A
20 35.4 55 500
19.5 22 22 36.7 54.1 63.8 550
8/20祍 5kA雷电冲击全波残压/kV≤ 60
66 200
38 54 66 500
注：符合建议值的ABB 产品
3 使用情况及改进建议
从运行和预防性试验结果看，目前在我局20 kV 电网上所运行的避雷器还没有出现异常，并且变电站和开闭所都没有发生过电压事故。但由于运行时间不够长，工频过电压的情况也很少，所以额定电压偏低和方波通流容量过小的3EG5型避雷器实际运行中虽未出现过事故，但由于其耐受工频过电压能力偏低，方波通流容量过小，因此可靠性不太高，建议今后不再选用，运行中的也应逐步更换成满足表1建议采用值的国产氧化锌避雷器或参数不低于ABB 之MWK22型的按IEC 标准生产的进口氧化锌避雷器，以确保避雷器本身运行的安全，从而保证系统的安全运行。
一、 产品
YM 晶闸管保护器是我厂在多年从事高能氧化锌压敏电阻生产的基础上，专为大功率电力电子器件（晶闸管）而设计的保护装置。其产品型号为YM 型。既压敏的意思。产品型号为：ＹＭ－ＸＸ－ＸＸＸＸ
二、 特点和用途
晶闸管在变流系统中得到了广泛的应用，但晶闸管的过载能力较差，较短时间的过压和过流都会导致晶闸管损坏，因此在线路设计上必须给晶闸管配备过电压和过电流保护装置。
而传统上用（RC ）电阻电容组成的限压、吸能装置都存在体积大，成本高，响应速度慢等缺陷，而高能氧化锌压敏电阻器具有伏安特性曲线陡峭（如图2）能有效地将过电压控制在设定范围。YM 型晶闸管能承受400J/cm3以上的能量密度；30V/mm的低电位剃度。根据以上特性，以高能氧化锌压敏电阻为核心元件的YM 晶闸管保护器完全克服了RC 保护的不足，并且二者的比较而言“YM”型保护器具有响应速度更快（ns 级）自复能力强，功耗小（
稳定可靠，造价低，体积小，无噪音，安装维护方便，使用寿命长等特点，近十年在各种整流和传动得到广泛应用。
ＹＭ的Ｖ——Ｉ特性曲线 三、 电气参数
ＹＭ型晶闸管保护器的电气参数见表１所示：
表１ 四、尺寸规格
ＹＭ型晶闸管保护器的尺寸规格见表２：
表２
说明：能量超过35KJ800以下时，单只保护器难以承担，必须采用参数一致的产品两只以上的方法加以解决。（尺寸如有变化，恕不另行通知） 五、外型结构
ＹＭ型保护器的外形结构见图３和图４
图３
ＹＭ型晶闸管保护器５ＫＪ、１０ＫＪ、１５ＫＪ的外形尺寸图 （１） 安装螺杆 （２。６） 铜质电极 （３。５） 散热铝板 （４） 绝缘外套
图４
ＹＭ型保护器２０ＫＪ、３５ＫＪ的外形图 （１） 安装螺杆 （２。６） 铜质电极 （３。５） 散热铝板 （４） 绝缘外套 六、 实用条件
本产品正常使用的环境条件如下所述： 1、 适用于户内外 2、 环境温度：-25~+40°C 3、 海拔高度：2000米以下 4、 相对湿度：+45± 2°C≤95% 5、 机械震动：10g,50±Hz 6、 碰撞：10g,1000± 10次
7、 恒定湿热：满足GB2423?3-81二级实验条件； 盐雾：满足GB1093?2-90实验条件；
霉菌：满足GB2423?16-90实验JB 方法，达1级标准。 七、实图
灭磁单元
MY31
八、 接线方式
九、 造型
1、 标准电压：YM 型晶闸管的标称电压，指通过10mA 直流恒六电流时的直流端电压，其计算公式为：
式中
Ux 变压器次级额定定线电压（交流有效值） △U 电网的波动系数 75% YM的电负荷率
实际运行中，YM 的有效电负荷率低于75%，实测压敏电压应满足标称值的±5%误差。
2、 保护器的泄露电流，指在U10mA75%的实测电压下流经保护器的持续泄露电流，一般规定小于150uA, 在正常状态下，YM 的功耗最大也不会超过0.3W 。 3、 残压比：YM 型晶闸管的压比为C 1、C 2。
式中
U100A 是通过100A 时所对应的电压，U10mA 为标称电压，U60A 为通过60A 时所对应的电压。C 1、C 2 越小保护性能越好，拥护可根据晶闸管参数及线路要求确定残压比的大小。残压比如图所示：
4、 能量容量
YM 型晶闸管保护器的能量容量，交流则一般按下式计算： W=3（W f +Wy ） 式中
W ——YM 的能量容量
W y ——变压器空载拉闸时初级绕组的储能 W f ——直流侧关断时变压器次级绕组的储能 直流侧晶闸管的能量容量计算
式中
I m ——电机电枢允许的最大电流，可选2.5倍额定电流 L ——直流电机电枢电感
为便于用户选择YM 型产品能量容量之大小，特列下表以资参考：
表３ ＹＭ元件能量容量与通流容量对应关系表：