【精彩论文】配电线路避雷器分频式脱离器动作特性数值分析

观点凝练

摘要：为降低避雷器的运维工作量，基于反时限原理采用双球隙设计了配电线路避雷器的分频式脱离器，能可靠区分流过避雷器的高、低频电流。在避雷器出现绝缘受损时，能自动可靠脱离，便于运维人员发现故障点。该脱离器采用电感与大球隙并联，实现了泄漏电流的同路分频。在冲击或高频电流下，泄漏电流流过大球隙，脱离器不动作；在工频或低频电流下，泄漏电流流过电感。当电流大于40 mA且小于0.5 A时，采用电阻发热动作；当电流大于0.5 A时，采用小球隙击穿动作，避免了电阻被烧坏使脱离器拒动的问题。且对于这两种情况，泄漏电流越大，脱离器均动作越快。通过ATP模型仿真，确定了电感的参数及大球隙的动作特性。数值仿真及实验结果表明了该脱离器在避雷器绝缘受损时，能可靠动作。
结论：（1）该脱离器采用电感与大球隙并联，实现了泄漏电流的同路分频机制。当雷电流流过避雷器时，由于当大球隙被击穿，L支路近似被短接，故小球隙电压只有微伏级，脱离器不动作。当工频泄漏电流流过避雷器时，且避雷器工频泄漏电流大于40 mA时，大球隙的电流仅为微安级。由于大球隙未击穿，电流都从L支路中通过，并引起小球隙击穿放电，引爆热爆器，从而实现避雷器迅速脱离。因此分频式脱离器根据流过避雷器电流的大小和频率不同，通过不同支路间隙的动作，可靠保证脱离器不会误动和拒动。

（2）利用电阻并联小球隙，实现了脱离器可靠动作。在泄漏电流频率低于5000 Hz的区段内，当电流小于0.5 A时，采用电阻发热动作；当电流大于0.5 A时，采用小球隙击穿动作。

（3）分频式脱离器具有反时限特性。当故障避雷器流经工频电流时，泄漏电流越大，脱离器动作越快，且当工频电流大于100 A时，脱离器动作时间仅为毫秒级。

（4）现场运行结果表明了分频式脱离器的有效性和可靠性。

引文信息

李炜, 杨廷方, 张磊, 等. 配电线路避雷器分频式脱离器动作特性数值分析[J]. 中国电力, 2022, 55(1): 189-195.LI Wei, YANG Tingfang, ZHANG Lei, et al. Numerical analysis of operating characteristics of frequency-dividing disconnectors for distribution line surge arresters[J]. Electric Power, 2022, 55(1): 189-195.

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编辑：杨彪

审核：方彤

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