一、核心功能与技术原理 1. 过电压防护机制 气体放电原理:基于惰性气体间隙设计,正常运行时(电压≤击穿阈值)保持绝缘状态,不影响阴极保护系统的电位差测量26。当线路出现过电压(如雷电冲击或开关操作)时,间隙内气体被电离形成导电通道,将过电压能量快速泄放至大地,限制电压幅值至安全范围(通常≤50V)。 快速响应特性:响应时间≤100ns,可在纳秒级时间内完成放电,有效保护绝缘接头免受瞬时高压冲击。 2. 等电位连接功能 电位均衡作用:跨接在绝缘接头两端时,可平衡管道两侧的电位差,避免因电位失衡产生危险火花或电弧,同时防止阴极保护电流流失。 接地安全保障:通过可靠接地(接地电阻需符合 GB/T21448 标准),将管道过电压引入大地,确保接触人员安全。 二、关键技术参数与性能 参数项 指标 技术意义 标称放电电流(8/20μs) 100kA 常规雷电冲击下的持续泄流能力,满足多数管道系统防护需求。 放电电流(10/350μs) 50kA 直击雷等极端情况下的瞬时泄流能力,确保设备在强冲击下不损坏。 交流击穿电压(50Hz) 1000V(部分资料为≤1200V) 正常工频电压下保持绝缘,避免误动作。 冲击击穿电压(1.2/50μs) 2200V(部分资料为≤2500V) 雷电冲击下的击穿阈值,需高于管道系统正常运行电压。 响应时间 ≤100ns 确保在过电压产生瞬间快速动作,减少设备承受高压时间。 防护等级 IP68 完全密封设计,防水防尘防盐雾,可直接埋地使用。 防爆等级 ExdIICT4 适用于爆炸性气体环境(如油气管道),防止电弧外泄引发爆炸。 导通后残压 ≤50V 放电后电压极低,避免对管道系统造成二次损害。 三、结构设计与材料特性 1. 密封防爆结构 一体化硫化工艺:采用硅橡胶一体硫化连接电缆,结合高强度玻璃纤维管筒和环氧树脂密封,确保外壳无泄漏,耐受埋地环境的腐蚀和机械应力。 气体放电间隙:密封充气间隙设计,防潮、防盐雾、防细菌,适应长期埋地工况。 2. 耐腐蚀材料 外壳材质:选用耐腐蚀的金属或复合材料,可承受土壤、地下水等恶劣环境的侵蚀,使用寿命长达 20 年以上。 电极材料:采用高熔点、高导电性的合金(如铜合金),确保在多次放电后仍保持稳定性能。 四、安装与维护要点 1. 安装规范 跨接方式:通过焊接或螺杆连接固定在绝缘接头 / 法兰两端,确保电气连接可靠,焊接处需做防腐处理(如涂覆环氧涂层)1013。 接地要求:接地极需符合 GB50253 标准,接地电阻≤4Ω,接地引线截面积≥25mm²,确保泄流路径畅通1213。 埋地深度:建议埋深≥0.8 米,避免地面机械损伤,同时需预留检修空间310。 2. 维护检测 定期巡检:每半年检查一次外观是否破损、接地是否松动,每年测试导通电压和泄漏电流,确保参数符合出厂标准。 更换周期:若发现放电间隙电极烧蚀或密封失效,需及时更换整台设备,避免防护性能下降