避雷器

避雷器，surge arrester。

1）用於保護電氣設備免受高瞬態過電壓危害並限制續流時間也常限制續流幅值的一種電器。本術語包含運行安裝時對於該電器正常功能所必須的任何外部間隙，而不論其是否作為整體的一個部件。

注1：避雷器通常連線在電網導線與地線之間，然而有時也連線在電器繞組旁或導線之間。

注2：避雷器有時也稱為過電壓保護器，過電壓限制器（surge divider）。

摘自：《電工術語 避雷器、低壓電涌保護器及元件》，GB/T 2900.12-2008。

2）避雷器是通信線纜防止雷電損壞時經常採用的另一種重要的設備。下面介紹避雷器的相關知識。

基本介紹

• 中文名：避雷器
• 外文名：Surge arrester
• 材質：氧化鋅
• 作用：釋放過電壓能量

定義

避雷器：用於保護電氣設備免受雷擊時高瞬態過電壓危害，並限制續流時間，也常限制續流幅值的一種電器。避雷器有時也稱為過電壓保護器，過電壓限制器。如圖1所示就是一個避雷器。

圖1 避雷器

中文名：避雷器

外文名：Arrester

別稱：無

套用學科：信息通信

特點：高瞬態、過電壓、電器、雷電防護

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、旋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

分類

避雷器分為很多種，有金屬氧化物避雷器，線路型金屬氧化物避雷器，無間隙線路型金屬氧化物避雷器，全絕緣複合外套金屬氧化物避雷器，可卸式避雷器。

避雷器的主要類型有管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。每種類型避雷器的主要工作原理是不同的，但是它們的工作實質是相同的，都是為了保護通信線纜和通信設備不受損害。

管型避雷器

管型避雷器實際是一種具有較高熄弧能力的保護間隙，它由兩個串聯間隙組成，一個間隙在大氣中，稱為外間隙，它的任務就是隔離工作電壓，避免產氣管被流經管子的工頻泄露電流所燒壞；另一個裝設在氣管內，稱為內間隙或者滅弧間隙，管型避雷器的滅弧能力與工頻續流的大小有關。這是一種保護間隙型避雷器，大多用在供電線路上作避雷保護。

閥型避雷器

閥型避雷器由火花間隙及閥片電阻組成，閥片電阻的製作材料是特種碳化矽。利用碳化矽製作的閥片電阻可以有效地防止雷電和高電壓，對設備進行保護。當有雷電高電壓時，火花間隙被擊穿，閥片電阻的電阻值下降，將雷電流引入大地，這就保護了線纜或電氣設備免受雷電流的危害。在正常的情況下，火花間隙是不會被擊穿的，閥片電阻的電阻值較高，不會影響通信線路的正常通信。

氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器是一種保護性能優越、質量輕、耐污穢、性能穩定的避雷設備。它主要利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極小（微安或毫安級）；當過電壓作用時，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，達到保護的效果。這種避雷器和傳統避雷器的差異是它沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。

以上介紹了幾種避雷器，每種避雷器各自有各自的優點和特點，需要針對不同的環境進行使用，才能起到良好的避雷效果。

作用

避雷器連線線上纜和大地之間，通常與被保護設備並聯。避雷器可以有效地保護通信設備，一旦出現不正常電壓，避雷器將發生動作，起到保護作用。當通信線纜或設備在正常工作電壓下運行時，避雷器不會產生作用，對地面來說視為斷路。一旦出現高電壓，且危及被保護設備絕緣時，避雷器立即動作，將高電壓衝擊電流導向大地，從而限制電壓幅值，保護通信線纜和設備絕緣。當過電壓消失後，避雷器迅速恢復原狀，使通信線路正常工作。

因此，避雷器的主要作用是通過並聯放電間隙或非線性電阻的作用，對入侵流動波進行 削幅，降低被保護設備所受過電壓值，從而起到保護通信線路和設備的作用。

避雷器不僅可用來防護雷電產生的高電壓，也可用來防護操作高電壓。

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。

主要參數

交流無間隙金屬氧化物避雷器特性參數見右表。

相關標準

避雷器的常見執行標準（各國要求不一樣）：IEC61643-1 、GB18802.1-2002.UL1283Filter 、UL1449.2nd.Edition、GB11032-2010、IEC60099-4.IEEE.C62.11

具體參數

中國現在避雷系統現在實施的是中華人民共和國住房和城鄉建設部2012年12月1日起實施的：GB50343—2012《建築物電子信息系統防雷技術規範》和中華人民共和國住房和城鄉建設部2011年10月1日起實施的：GB50057—2010《建築物設計防雷規範》。

IEC 62305-1-2006	雷電防護
IEC/TR 61400-24-2002	風力渦輪機發電機系統。第24部分：避雷裝置 IEC61400-24
IEC 6****-5-54-2002	接地措施、保護導體和保護跨接線 IEC60364-5-54
IEC 60099	避雷器
GB 15599-1995	石油與石油設施雷電安全規範
GB 50057-2010	建築物防雷設計規範（附條文說明） (2010版）
GB 50343-2004	建築物電子信息系統防雷技術規範（附條文說明）
GB/T 19271-2003	雷電電磁脈衝的防護
GB/T 19663-2005	雷電電磁脈衝的防護
GB/T 19663-2005	信息系統雷電防護術語
GB/T 19856-2005	雷電防護
GB/T 21431-2008	建築物防雷裝置檢測技術規範
GB/T 21714-2008	雷電防護
GB/T 2900.12-2008	電工術語 避雷器、低壓電涌保護器及元件
GB/T 7450-1987	電子設備雷擊保護導則
GJB 5080-2004	軍用通信設施雷電防護設計與使用要求
GJB 1210-1991	接地 搭接和禁止設計的實施
GJB 2269-1996	後方彈藥倉庫防雷技術要求

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。

七、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1000 kV），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，測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。