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更新时间：2025.02.16
为了研制性能优异的特高压避雷器,笔者对实际所需ZnO压敏电阻的电压梯度是否存在限值进行了研究,并结合特高压避雷器的实际应用需求,详细讨论了ZnO压敏电阻的电压梯度限值的相关问题。研究表明,对适用于特高压避雷器的ZnO阀片,其电压梯度不仅受到特高压避雷器绝缘间距、通流容量等外在因素的限制,同时也受到ZnO阀片能量吸收密度的限制。在现有生产制造能力的条件下,特高压避雷器采用ZnO阀片的电压梯度越高,阀片所必须达到的能量吸收密度也越高。笔者通过理论分析与计算得出,特高压避雷器适用ZnO阀片的方波能量吸收密度理论极限值为517 J/cm3,对应的电压梯度理论极限值为686 V/mm。对于特高压瓷套、复合外套、GIS罐式避雷器所需ZnO阀片,最理想的电压梯度分别为213、300、426 V/mm,相应的能量吸收密度要求至少分别为150、226、301 J/cm3。
采用三维有限元与电路相结合的"场路结合"数值计算方法来分析特高压GIS避雷器电位分布特性.通过对多种方案的比较分析表明,最有效的改善电位分布的方法是提高ZnO压敏电阻的电压梯度.综合多方面因素,合适的压敏电阻电压梯度为426V/mm,此时1000kV GIS的电位分布不均匀度可控制在10%以内.研究结果为高梯度压敏电阻的研制提供了基本的技术指标.
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