バルブ型避雷器とは何ですか？

バルブ型避雷器とは何ですか？

定義

バルブ型避雷器は、電流制御要素と直列に接続された単一または複数のギャップで構成されています。電極間のギャップは、ギャップ両端の電圧がクリティカルフラッシュオーバーボルトを超える場合を除いて、避雷器を通る電流の流れを遮断します。バルブ型避雷器はまた、ギャップスージャンクタやシリコンカーバイドスージャンクタと呼ばれます。

バルブ型避雷器の構造

バルブ型避雷器は、非線形要素から作られた抵抗と直列に接続された複数のスパークギャップアセンブリで構成されています。各スパークギャップには2つの部品があります。ギャップ間の非均一な分布に対処するために、非線形抵抗が各ギャップに並列に接続されています。

抵抗要素は、無機バインダーを使用したシリコンカーバイドで製造されています。全体のアセンブリは、窒素ガスまたはSF6ガスで満たされた密封されたポーセリンハウジング内に収められています。

バルブ型避雷器の動作

低電圧条件下では、並列抵抗の影響により、ギャップ間でスパークオーバーは発生しません。適用される電圧の緩やかな変化はシステムに害を与えることはありません。しかし、避雷器の端子間に急速な電圧変化が生じた場合、空気ギャップスパークは非線形抵抗を通じて地上に放電され、この抵抗は非常に低い抵抗値を示します。

スージャンクタ動作が停止すると、避雷器に印加される電圧が低下し、避雷器の抵抗値が通常の電圧に戻るまで増加します。スージャンクタ動作が停止すると、フラッシュオーバーによって形成された経路に小さな低周波電流が流れます。この電流はパワーフォローカレントと呼ばれます。

パワーフォローカレントの大きさは、スパークギャップが絶縁強度を回復するにつれて、そのギャップによって遮断できる値まで減少します。パワーフォローカレントは最初の電流ゼロクロッシングで消滅し、電力供給は中断されません。その後、避雷器は通常の動作を再開することができます。このプロセスは避雷器の再シーリングと呼ばれます。

バルブ型避雷器の段階

スージャンクタが変圧器に到達すると、下図のように避雷器に遭遇します。約0.25μsで、電圧がシリーズギャップのブレイクダウン値に達し、避雷器は放電を開始します。

スージャンクタ電圧が上昇すると、非線形要素の抵抗が低下します。これにより、さらなるスージャンクタエネルギーの放出が可能になり、端末装置に伝送される電圧を制限します。

電圧が低下すると、接地に流れる電流も減少し、避雷器の抵抗値が増加します。避雷器はスパークギャップによって電流の流れが遮断され、再びシールされます。

避雷器端子間に発生し、端末装置に伝送される最大電圧は、避雷器の放電値と定義されます。

バルブ型避雷器の種類

バルブ型避雷器は、ステーションタイプ、ラインタイプ、回転機器保護用（配電タイプ）、または二次タイプに分類できます。

• ステーションタイプのバルブ避雷器：このタイプのバルブ避雷器は、主に2.2 kVから400 kV以上の回路における重要な電力設備の保護に使用されます。高エネルギー散逸能力を持っています。

• ラインタイプの避雷器：ラインタイプの避雷器は、変電所設備の保護に使用されます。横断面積が小さく、重量が軽く、コスト効果が高いです。ステーションタイプの避雷器と比較して、端子間に高いスージャンクタ電圧を許容し、スージャンクタ容量が低いです。

• 配電避雷器：このタイプの避雷器は通常、ポールに取り付けられ、発電機やモーターの保護に使用されます。

• 二次避雷器：二次避雷器は、低電圧装置の保護のために設計されています。回転機器保護用の避雷器は、特に発電機やモーターの保護に設計されています。