避雷器:避雷器，surge arrester。1）用於保護電氣設備免受高 -百科知識中文網

避雷器

正文

一種能釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量，保護電工設備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續流，不致引起系統接地短路的電器裝置（見圖）。

避雷器通常接於帶電導線和地之間，與被保護設備並聯。當過電壓值達到規定的動作電壓時,避雷器立即動作,流過電荷，限制過電壓幅值，保護設備絕緣；當電壓值正常後，避雷器又迅速恢復原狀，以保證系統正常供電。
最原始的避雷器是羊角形間隙，出現於19世紀末期，用於架空輸電線路，防止雷擊損壞設備絕緣而造成停電，故稱“避雷器”。20世紀20年代,出現了鋁避雷器,氧化膜避雷器和丸式避雷器。30年代出現了管式避雷器。50年代出現了碳化矽避雷器。70年代又出現了金屬氧化物避雷器。現代高壓避雷器，不僅用於限制電力系統中因雷電引起的過電壓，也用於限制因系統操作產生的過電壓。
避雷器有管式和閥式兩大類。閥式避雷器分為碳化矽閥式避雷器和金屬氧化物避雷器(又稱氧化鋅避雷器)。
管式避雷器　其結構原理見圖。內間隙（又稱滅弧間隙）置於產氣材料製成的滅弧管內，外間隙將管子與電網隔開。雷電過電壓使內外間隙放電，內間隙電弧高溫使產氣材料產生氣體，管內氣壓迅速增加，高壓氣體從噴口噴出滅弧。管式避雷器具有較大的衝擊通流能力，可用在雷電流幅值很大的地方。但管式避雷器放電電壓較高且分散性大，動作時產生截波，保護性能較差。主要用於變電所、發電廠的進線保護和線路絕緣弱點的保護。

碳化矽避雷器　其基本工作元件是疊裝於密封瓷套內的火花間隙和碳化矽閥片（電壓等級高的避雷器產品具有多節瓷套）。火花間隙的主要作用是平時將閥片與帶電導體隔離，在過電壓時放電和切斷電源供給的續流。碳化矽避雷器的火花間隙由許多間隙串聯組成，放電分散性小，伏秒特性平坦，滅弧性能好。碳化矽閥片是以電工碳化矽為主體，與結合劑混合後，經壓形、燒結而成的非線性電阻體，呈圓餅狀。碳化矽閥片的主要作用是吸收過電壓能量，利用其電阻的非線性（高電壓大電流下電阻值大幅度下降）限制放電電流通過自身的壓降（稱殘壓）和限制續流幅值，與火花間隙協同作用熄滅續流電弧。碳化矽避雷器按結構不同，又分為普通閥式和磁吹閥式兩類。後者利用磁場驅動電弧來提高滅弧性能，從而具有更好的保護性能。碳化矽避雷器保護性能好，廣泛用於交、直流系統，保護髮電、變電設備的絕緣。
金屬氧化物避雷器　其基本工作元件是密封在瓷套內的氧化鋅閥片。氧化鋅閥片是以ZnO為基體,添加少量的 Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等製成的非線性電阻體，具有比碳化矽好得多的非線性伏安特性，在持續工作電壓下僅流過微安級的泄漏電流，動作後無續流。因此金屬氧化鋅避雷器不需要火花間隙，從而使結構簡化，並具有動作回響快、耐多重雷電過電壓或操作過電壓作用、能量吸收能力大、耐污穢性能好等優點。由於金屬氧化鋅避雷器保護性能優於碳化矽避雷器，已在逐步取代碳化矽避雷器，廣泛用於交、直流系統，保護髮電、變電設備的絕緣，尤其適合於中性點有效接地(見電力系統中性點接地方式)的110千伏及以上電網。

避雷器起源

最原始的避雷器是羊角形間隙，出現於19世紀末期，用於架空輸電線路，防止雷擊損壞設備絕緣而造成停電，故稱“避雷器”。20世紀20年代,出現了鋁艾爾盾避雷器,氧化膜艾爾盾避雷器和丸式艾爾避雷器盾避雷器。30年代出現了管式艾爾盾避雷器。50年代出現了碳化矽艾爾盾避雷器。70年代又出現了金屬氧化物艾爾盾避雷器。現代高壓艾爾盾避雷器，不僅用於限制電力系統中因雷電引起的過電壓，也用於限制因系統操作產生的過電壓。

避雷器分類

避雷器有高壓和低壓避雷器之分，本節介紹的是低壓配電系統中的避雷器（電涌保護器SPD）

目前市面上主要的低壓避雷器分為：電源避雷器信號避雷器天饋避雷器集成避雷器

電源避雷器按工作電壓可分為：三相（380VAC）避雷器單相（220VAC）避雷器直流電源防雷器等：

信號避雷器按信號種類可分為：網路信號避雷器控制信號避雷器視頻信號避雷器音頻信號避雷器等.

避雷器的主要參數 ：

1、標稱電壓UN：

被保護系統的額定電壓相符，在信息技術系統中此參數表明了應該選用的保護器的類型，它標出交流或直流電壓的有效值。

2、額定電壓UC：

能長久施加在保護器的指定端，而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。

3、額定放電電流Isn：

給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊10次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。

4、最大放電電流Imax：

給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。

5、電壓保護級別Up：

保護器在下列測試中的最大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。

6、回響時間tA：

主要反應在保護器里的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間，在一定時間內變化取決於du/dt或di/dt的斜率。

7、數據傳輸速率VS：

表示在一秒內傳輸多少比特值，單位：bps；是數據傳輸系統中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數據傳輸速率取決於系統的傳輸方式。

8、插入損耗Ae：

在給定頻率下保護器插入前和插入後的電壓比率。

9、回波損耗Ar：

表示前沿波在保護設備（反射點）被反射的比例，是直接衡量保護設備同系統阻抗是否兼容的參數。

10、最大縱向放電電流：

指每線對地施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。

11、最大橫向放電電流：

指線與線之間施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。

12、線上阻抗：

指在標稱電壓Un下流經保護器的迴路阻抗和感抗的和。通常稱為“系統阻抗”。

13、峰值放電電流：

分兩種：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。

14、漏電流：

指在75或80標稱電壓Un下流經保護器的直流電流。

知名避雷品牌

目前市面上比較常見的避雷器有：艾爾盾深圳安普迅ANSUN避雷器，Haide還得防雷器，法國Soule避雷器，英國ESP furse避雷器，德國OBO防雷器，DEHN避雷器，美國PANAMAX避雷器，INNOVATIVE避雷器，美國POLYPHASER天饋避雷器。

適用範圍

交流無間隙金屬氧化物避雷器用於保護交流輸變電設備的絕緣，免受雷電過電壓和操作過電壓損害。適用於變壓器、輸電線路、配電屏、開關櫃、電力計量箱、真空開關、並聯補償電容器、鏇轉電機及半導體器件等過電壓保護。

特點與原理

交流無間隙金屬氧化物避雷器具有優異的非線性伏·安特性，回響特性好、無續流、通流容量大、殘壓低、抑制過電壓能力強、耐污穢、抗老化、不受海拔約束、結構簡單、無間隙、密封嚴、壽命長等特點。

本避雷器在正常系統工作電壓下，呈現高電阻狀態，僅有微安級電流通過。在過電壓大電流作用下它便呈現低電阻，從而限制了避雷器兩端的殘壓

作用

避雷器的作用是用來保護電力系統中各種電器設備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態過電壓衝擊而損壞的一個電器。避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。保護間隙主要用於限制大氣過電壓，一般用於配電系統、線路和變電所進線段保護。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用於變電所和發電廠的保護，在500KV及以下系統主要用於限制大氣過電壓，在超高壓系統中還將用來限制內過電壓或作內過電壓的後備保護。

特性

七大特性：

一、氧化鋅避雷器的通流能力大

這主要體現在避雷器具有吸收各種雷電過電壓、工頻暫態過電壓、操作過電壓的能力。川泰生產的氧化鋅避雷器的通流能力完全符合甚至高於國家標準的要求。線路放電等級、能量吸收能力、4/10納秒大電流衝擊耐受、2ms方波通流能力等指標達到了國內領先水平。

二、氧化鋅避雷器的保護特性優異

氧化鋅避雷器是用來保護電力系統中各種電器設備免受過電壓損壞的電器產品，具有良好保護性能。因為氧化鋅閥片的非線性伏安特性十分優良，使得在正常工作電壓下僅有幾百微安的電流通過，便於設計成無間隙結構，使其具備保護性能好、重量輕、尺寸小的特徵。當過電壓侵入時，流過閥片的電流迅速增大，同時限制了過電壓的幅值，釋放了過電壓的能量，此後氧化鋅閥片又恢復高阻狀態，使電力系統正常工作。

三、氧化鋅避雷器的密封性能良好

避雷器元件採用老化性能好、氣密性好的優質複合外套，採用控制密封圈壓縮量和增塗密封膠等措施，陶瓷外套作為密封材料，確保密封可靠，使避雷器的性能穩定。

四、氧化鋅避雷器的機械性能

主要考慮以下三方面因素：

⑴承受的地震力；

⑵作用於避雷器上的最大風壓力

⑶避雷器的頂端承受導線的最大允許拉力。

五、氧化鋅避雷器的良好的解污穢性能

無間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能。

目前國家標準規定的爬電比距等級為：

⑴II級中等污穢地區：爬電比距20mm/kv

⑵III級重污穢地區：爬電比距25mm/kv

⑶IV級特重污穢地區：爬電比距31mm/kv

六、氧化鋅避雷器的高運行可靠性

長期運行的可靠性取決於產品的質量，及對產品的選型是否合理。影響它的產品質量主要有以下三方面：

A避雷器整體結構的合理性；

B氧化鋅閥片的伏安特性及耐老化特性

C避雷器的密封性能。

工頻耐受能力

由於電力系統中如單相接地、長線電容效應以及甩負荷等各種原因，會引起工頻電壓的升高或產生幅值較高的暫態過電壓，避雷器具有在一定時間內承受一定工頻電壓升高能力。

使用

1.　應安裝在靠近配電變壓器側

金屬氧化物避雷器(MOA）在正常工作時與配變並聯，上端接線路，下端接地。當線路出現過電壓時，此時的配變將承受過電壓通過避雷器、引線和接地裝置時產生的三部分壓降，稱作殘壓。在這三部分過電壓中，避雷器上的殘壓與其自身性能有關，其殘壓值是一定的。接地裝置上的殘壓可以通過使接地引下線接至配變外殼，然後再和接地裝置相連的方式加以消除。對與如何減小引線上的殘壓就成為保護配變的關鍵所在。引線的阻抗與通過的電流頻率有關，頻率越高，導線的電感越強，阻抗越大。從U=IR可知，要減小引線上的殘壓，就得縮小引線阻抗，而減小引線阻抗的可行方法是縮短MOA距配變的距離，以減小引線阻抗，降低引線壓降，所以避雷器應安裝在距離配電變壓器近點更合適。

2.配變低壓側也應安裝

如果配變低壓側沒有安裝MOA，當高壓側避雷器向大地泄放雷電流時，在接地裝置上就產生壓降，該壓降通過配變外殼同時作用在低壓側繞組的中性點處。因此低壓側繞組中流過的雷電流將使高壓側繞組按變比感應出很高的電勢（可達1000kV），該電勢將與高壓側繞組的雷電壓疊加，造成高壓側繞組中性點電位升高，擊穿中性點附近的絕緣。如果低壓側安裝了MOA，當高壓側MOA放電使接地裝置的電位升高到一定值時，低壓側MOA開始放電，使低壓側繞組出線端與其中性點及外殼的電位差減小，這樣就能消除或減小“反變換”電勢的影響。

3.MOA接地線應接至配變外殼

MOA的接地線應直接與配電變壓器外殼連線，然後外殼再與大地連線。那種將避雷器的接地線直接與大地連線，然後再從接地樁子上另引一根接地線至變壓器外殼的作法是錯誤的。另外，避雷器的接地線要儘可能縮短，以降低殘壓。

4.嚴格按照規程要求定期檢修試驗

定期對MOA進行絕緣電阻測量和泄露電流測試，一旦發現MOA絕緣電阻明顯降低或被擊穿，應立即更換以保證配變安全健康運行。

運行維護

在日常運行中，應檢查避雷器的瓷套表面的污染狀況，因為當瓷套表面受到嚴重污染時，將使電壓分布很不均勻。在有並聯分路電阻的避雷器中，當其中一個元件的電壓分布增大時，通過其並聯電阻中的電流將顯著增大，則可能燒壞並聯電阻而引起故障。此外，也可能影響閥型避雷器的滅弧性能。因此，當避雷器瓷套表面嚴重污穢時，必須及時清掃。

檢查避雷器的引線及接地引下線，有燒傷痕跡和斷股現象以及放電記錄器是否燒通過這方面的檢查，最容易發現避雷器的隱形缺陷；檢查避雷器上端引線處密封是否良好，避雷器密封不良會進水受潮易引起事故，因而應檢查瓷套與法蘭連線處的水泥接合縫是否嚴密，對10千伏閥型避雷器上引線處可加裝防水罩，以免雨水滲入；檢查避雷器與被保護電氣設備之間的電氣距離是否符合要求，避雷器應儘量靠近被保護的電氣設備，避雷器在雷雨後應檢查記錄器的動作情況；檢查泄漏電流，工頻放電電壓大於或小於標準值時，應進行檢修和試驗；放電記錄器動作次數過多時，應進行檢修；瓷套及水泥接合處有裂紋；法蘭盤和橡皮墊有脫落時，應進行檢修。

避雷器的絕緣電阻應定期進行檢查。測量時套用2500伏絕緣搖表，側得的數值與以前一次的結果比較，無明顯變化時可繼續投入運行。絕緣電阻顯著下降時，一般是由密封不良而受潮或火花間隙短路所引起的，當低於合格值時，應作特性試驗；絕緣電阻顯著升高時，一般是由於內部並聯電阻接觸不良或斷裂以及彈簧鬆弛和內部元件分離等造成的。

為了能及時發現閥型避雷器內部隱形缺陷，應在每年雷雨季節之前進行一次預防性試驗。

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基本信息

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