TLE-热爆式脱离器

产品概述：
    热爆式避雷器用脱离器主要用在10kV配电线路及设备避雷器侧和变电站10kV柜避雷器侧。
    实践证明：部分配电线路因故障退出运行，经常是由于避雷器产生故障后引发的。传统避雷器安装使用方法难以判断避雷器是故障点。延缓故障处理时间，如采用或补装热爆式避雷器用脱离器能迅速初步判明故障点，当避雷器故障损坏时能动作脱离，将故障损坏的避雷器及时与系统隔离并给出清晰标示，从而确保系统的正常运行，并方便故障点的查找及避雷器的检修更换。提高线路运行可靠性。脱离器作为避雷器的配套产品，与避雷器串联使用，国外已普遍配套使用脱离器，国内也已逐渐大量应用。
         
 

1热爆式脱离器结构原理及特点
    热爆式脱离器具有一旦动作则可以快速分断、灭弧效果好及运行可靠性高的优点，又加入小工频故障电流下的动作功能，使脱离器的技术性能得以完善。
    热爆式脱离器采用导电硅橡胶制成的电阻器并联于放电间隙上，既是避雷器的泄漏电流通道，又是脱离器小工频故障电流下动作的发热源，从而可使得脱离器结构原理合理，运行可靠，与我国电网的特点相适用及与避雷器的故障损坏机理相匹配。

2技术性能要求
 脱离器与避雷器串联使用，其技术性能应满足：
 a) 正常使用条件应与串联使用的避雷器相同；
 b) 应具有与避雷器相同的耐受特性；
 c) 应具有良好的动作安秒特性，适用我国电网的特点及与避雷器的故障损坏机理相匹配；
 d) 应有适当的机械强度。

3设计与计算

3.1结构设计
    新型热爆式脱离器采用导电硅橡胶制成的电阻器并联于放电间隙上。为使脱离器体积小型化，电阻器制成环状，放电间隙的上、下电极分别置于电阻器的上、下端面，并将电阻器压缩30%～40%，以求紧密地电气接触及起密封作用，并在环状电阻器的轴线处构成放电间隙。热爆管被放置在放电间隙的下电极内，并与下电极底面紧密接触以利于热传递。该结构设计实现了体积小型化，可方便地制成一体式和附件式产品。

3.2电气计算
3.2.1放电间隙距离值
放电间隙的距离值与放电间隙击穿后的电弧能量成正比，对脱离器的耐受特性而言，放电间隙的距离值要小些好，而对脱离器的动作特性而言，则希望放电间隙的距离值大些好。放电间隙的距离值一般取0.5～3 mm，在确定放电间隙的距离值后，可通过结构设计来调控下电极与热爆管间的热传递量，从而实现脱离器耐受特性与动作特性间的统一。

3.2.2动作起始电流值
    脱离器的动作起始电流值的确定应考虑以下几个因素：
    a) 金属氧化物避雷器在持续运行电压作用下，若流过其电阻片柱的工频电流达数毫安时，电阻片开始升温，表现出老化迹象，达数十毫安时，就开始了其不可逆转的老化，达到数百毫安时，其老化速度明显加快，而当达到数安培时，则迅速崩溃；
    b) 金属氧化物避雷器在系统暂态工频过电压作用下，等值附盐密度为0.03 g/mm2(Ⅲ级污秽)时，其外套表面的泄漏电流值可高达数百毫安；
    c) 小容量中性点非有效接地系统单相对地故障电容电流小，可在2 A以下。
    综合上述几个因素，脱离器的动作起始电流值取0.5 A是适宜的。

3.2.3电阻器阻值
    试验表明，电阻器300 W的发热量为脱离器可靠动作的***低发热量要求。按P=I2R计算可得，为使脱离器能在0.5 A工频故障电流下可靠动作，电阻器的阻值应为1.2 kΩ。当放电间隙的距离值取1 mm(其工频击穿电压约2.4 kV)时，按I=U/R计算可得，使放电间隙击穿放电的工频故障电流为2 A。如此，2 A以下的工频故障电流全部流经电阻器，仅由电阻器作为发热源来加热热爆管，实现脱离器在小工频故障电流下的可靠动作；而超过2 A的工频故障电流在电阻器上的压降则使放电间隙击穿放电，由间隙电弧作为主要发热源使热爆管快速升温，从而使脱离器能在大工频故障电流下迅速动作。
    电阻器的阻值与电阻器的结构尺寸及所用导电硅橡胶的体积电阻率有关，在结构尺寸设计确定后，可通过调整导电硅橡胶的配方工艺来获得所需的体积电阻率，从而得到所需的阻值。
    对所设计的新型热爆式脱离器进行了型式试验，其耐受特性见表1，动作安秒特性曲线见表2。

表1  脱离器耐受特性

表2  脱离器动作安秒特性曲线

 4应用
    脱离器与避雷器串联使用可确保系统的安全运行，实现避雷器的免维护。新型热爆式脱离器因具有完善的技术性能，而使其推广应用成为可能。（脱离器的安装使用见图2）
 
    脱离器的安装应使得脱离器能自由动作并形成足够的空气间隙，以使故障损坏的避雷器与系统能可靠隔离，从而确保不影响系统的正常运行。

5结束语
    脱离器的应用可避免因避雷器故障损坏而造成的系统事故，实现避雷器的免维护，是确保系统安全运行的必要设备；
    所设计的新型热爆式脱离器结构原理合理，运行可靠性高，与我国电网的特点相适用及与避雷器故障损坏的机理相匹配，技术性能完善，可推广使用。
    不同电压等级及应用于不同场合的避雷器应选用相适配的新型热爆式脱离器，并应采用适宜的安装方式。
    安（加）装本新型热爆式脱离器时对10kV配电线路及其设备和变电站10kV柜侧避雷器无须任何改动，安装方便、快捷迅速。