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避雷器（Surge Arrester，又稱電涌保護(hù)器 SPD）是電力系統(tǒng)里的關(guān)鍵設(shè)備，作用是保護(hù)電氣設(shè)備，避免其被雷電過電壓以及操作過電壓損壞。我們選擇避雷器，不只是簡單 “挑一個(gè)型號(hào)”，而是要綜合考慮系統(tǒng)條件、設(shè)備特性以及保護(hù)要求，這是個(gè)精密的過程。要是選型出錯(cuò)，可能會(huì)讓保護(hù)失效，甚至導(dǎo)致避雷器自身損壞。下面是我們整理的選擇避雷器核心參數(shù)的專業(yè)步驟與指南。?
一、核心電氣參數(shù)選擇?
這些參數(shù)是避雷器選型的基礎(chǔ)，我們必須讓它們和被保護(hù)系統(tǒng)的電氣特性嚴(yán)格匹配。?
系統(tǒng)額定電壓（System Voltage - Us）?
它指的是避雷器安裝所在電力系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓，拿 10kV、35kV、110kV 來說，都是常見的系統(tǒng)額定電壓。這是選型的起點(diǎn)，但我們絕不能直接把系統(tǒng)額定電壓當(dāng)作避雷器的額定電壓。?
避雷器額定電壓（Rated Voltage - Ur）?
這是最核心且最關(guān)鍵的參數(shù)，指的是避雷器在短時(shí)間內(nèi)能夠承受的最大工頻過電壓 —— 像接地故障引發(fā)的過電壓就屬于這類 —— 并且在承受之后，還能成功滅弧、恢復(fù)正常工作的電壓值。?
我們選擇 Ur 要遵循一個(gè)原則：Ur 必須大于系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最大工頻暫時(shí)過電壓（TOV）。要是選的 Ur 太低，避雷器在 TOV 作用下會(huì)發(fā)生熱崩潰，甚至爆炸；要是選得太高，殘壓會(huì)升高，保護(hù)效果也會(huì)變差。?
計(jì)算 Ur 的方法，會(huì)隨系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式不同而變化：?
就有效接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)直接接地）來說，Ur 通常要大于等于系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓（Um）的 80%。拿 Um=12kV 的 10kV 系統(tǒng)來說，Ur 得大于等于 0.8×12=9.6kV，所以我們常選 Ur=12kV 或 17kV 等級(jí)的避雷器。?
非有效接地系統(tǒng)（中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地）的情況不同，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，健全相的電壓會(huì)升高到線電壓，并且能持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，所以對 Ur 的要求更高，通常 Ur 要大于等于 1.25~1.3 倍的 Um。拿 10kV 系統(tǒng)（Um=12kV）來說，我們常選 Ur=17kV 的避雷器。?
這里有個(gè)重要提示：我們必須查閱最新的 GB 11032《交流無間隙金屬氧化物避雷器》與 IEC 60099-4 標(biāo)準(zhǔn)，并且結(jié)合具體電網(wǎng)的調(diào)諧、電容電流等情況，進(jìn)行精確計(jì)算。?
持續(xù)運(yùn)行電壓（Continuous Operating Voltage - Uc）?
它指的是避雷器能長期持續(xù)運(yùn)行，并且在運(yùn)行過程中不會(huì)改變自身性能、也不會(huì)加速老化的最大工頻電壓。?
我們選擇 Uc 要遵循的原則是：Uc 必須大于避雷器安裝點(diǎn)的最大持續(xù)工頻電壓。通常情況下，要是避雷器是相地連接的，Uc 得大于等于系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓（Um）除以√3。拿 10kV 系統(tǒng)（Um=12kV）來說，Uc 應(yīng)大于等于 12÷√3≈6.93kV，所以我們常選 Uc=8.4kV 或更高的避雷器。?
標(biāo)稱放電電流（Nominal Discharge Current - In）?
它是 8/20μs 雷電沖擊電流的波峰值，作用是劃分避雷器等級(jí)，并且代表避雷器承受典型雷電流沖擊的能力。?
我們選擇 In 時(shí)，要考慮電站與線路的重要性、雷電活動(dòng)強(qiáng)度（比如雷暴日數(shù)量）、海拔高度以及被保護(hù)設(shè)備的重要性。常見的 In 等級(jí)有 5kA、10kA、20kA，要是安裝在變電站進(jìn)線端或重要設(shè)備旁，我們通常選 20kA；要是用于配電系統(tǒng)或配電變壓器，我們可選 5kA 或 10kA。?
殘壓（Residual Voltage - Ures）?
當(dāng)標(biāo)稱放電電流（In）通過避雷器時(shí)，避雷器端子間會(huì)產(chǎn)生電壓峰值，這就是殘壓。殘壓是衡量保護(hù)水平的直接指標(biāo)，殘壓越低，保護(hù)效果就越好。?
我們選擇殘壓要遵循的原則是：避雷器的殘壓必須低于被保護(hù)設(shè)備的雷電沖擊耐受電壓（BIL），并且留有足夠的絕緣配合裕度 —— 通常建議裕度系數(shù)在 1.15~1.4 之間，簡單說就是被保護(hù)設(shè)備的 BIL 要大于等于 1.25 倍的 Ures。?
殘壓主要分兩類：一類是雷電沖擊殘壓，用來考核避雷器對雷電波的保護(hù)能力；另一類是操作沖擊殘壓，用來考核避雷器對操作過電壓的保護(hù)能力。?
壓力釋放等級(jí)（Pressure Relief Class）?
它表示避雷器出現(xiàn)故障時(shí)，能夠安全釋放內(nèi)部短路電流產(chǎn)生的氣體以及壓力的能力，從而防止瓷套爆炸。?
我們選擇壓力釋放等級(jí)時(shí)，要根據(jù)避雷器安裝點(diǎn)的短路電流大小來定，必須讓它大于安裝點(diǎn)的最大預(yù)期短路電流值。這是保障人身安全與設(shè)備安全的重要參數(shù)。
二、環(huán)境與機(jī)械參數(shù)選擇?
污穢等級(jí)?
我們要根據(jù)避雷器安裝地區(qū)的環(huán)境污染程度，選擇有相應(yīng)爬電距離的避雷器外套 —— 瓷套或復(fù)合外套都可以。要是安裝在污穢嚴(yán)重的地區(qū)，像沿海區(qū)域或工業(yè)區(qū)，我們應(yīng)選防污型避雷器，或帶復(fù)合外套的避雷器。?
海拔高度?
標(biāo)準(zhǔn)避雷器通常是按海拔 1000m 及以下的環(huán)境設(shè)計(jì)的。在高海拔地區(qū)，空氣比較稀薄，絕緣強(qiáng)度會(huì)下降，所以我們要選額定電壓更高的避雷器，或者直接用高原型產(chǎn)品。?
安裝方式與機(jī)械強(qiáng)度?
我們要考慮避雷器是座裝還是懸掛安裝，并且要確認(rèn)它能否承受當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速、地震等級(jí)等機(jī)械應(yīng)力。
三、選擇流程總結(jié)?
我們按規(guī)范選避雷器，要遵循這樣的流程：其一，收集系統(tǒng)參數(shù)，包括系統(tǒng)額定電壓（Us）、最高運(yùn)行電壓（Um）、中性點(diǎn)接地方式、短路電流水平以及雷電活動(dòng)情況等；其二，確定安裝點(diǎn)，要明確避雷器是裝在變壓器旁邊、變電站母線上、線路桿塔上還是配電箱內(nèi)，不同位置的保護(hù)要求與過電壓情況不一樣；之后，我們計(jì)算核心參數(shù)，根據(jù)接地方式與 Um 確定額定電壓（Ur）以及持續(xù)運(yùn)行電壓（Uc），根據(jù)電站或線路的重要性及雷暴日情況確定標(biāo)稱放電電流（In），再根據(jù)短路電流確定壓力釋放等級(jí)；接下來，校驗(yàn)絕緣配合，確保避雷器在 In 作用下的殘壓（Ures）低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平（BIL/SIL），并且留有足夠裕度；然后，校驗(yàn)環(huán)境適應(yīng)性，核對海拔高度與污穢等級(jí)等參數(shù)是否匹配；最后，選擇產(chǎn)品類型，現(xiàn)代電力系統(tǒng)里，我們普遍選無間隙金屬氧化物避雷器（MOA），因?yàn)樗憫?yīng)快、伏安特性好，并且沒有續(xù)流。?
結(jié)論?
選擇恩彼邁避雷器參數(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，核心思路是 “絕緣配合”。要是有任何一個(gè)參數(shù)選錯(cuò)了，都可能給電力系統(tǒng)留下安全隱患。面對重要且復(fù)雜的系統(tǒng)，我們強(qiáng)烈建議讓專業(yè)電氣工程師來計(jì)算并選型，并且嚴(yán)格遵循最新版的國際與國家標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能確保選出來的避雷器既能可靠保護(hù)設(shè)備，自身也能安全穩(wěn)定運(yùn)行。?
