.svg)
一、基本定義與核心功能
避雷器，也叫過(guò)電壓保護(hù)器，是一種并聯(lián)在電力系統(tǒng)導(dǎo)線與地之間的防護(hù)裝置。它的作用是限制雷電或者操作過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備造成的損害。
它的核心功能有兩個(gè)方面。其一為泄流，能在微秒級(jí)的時(shí)間里把過(guò)電壓能量導(dǎo)入大地，將殘壓控制在設(shè)備絕緣耐受的水平之內(nèi)。其二是自恢復(fù)，當(dāng)過(guò)電壓消失后，它會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到高阻狀態(tài)，從而保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。
二、工作原理：非線性電阻特性
避雷器的核心在于它的非線性伏安特性，拿氧化鋅電阻片來(lái)說(shuō)就是典型的元件。
在正常電壓下，氧化鋅電阻處于高阻狀態(tài)，這時(shí)流經(jīng)它的電流只有微安級(jí)，相當(dāng)于對(duì)地?cái)嗦?，不?huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行。
當(dāng)發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，電阻值會(huì)急劇下降，下降幅度能達(dá)到萬(wàn)倍以上，這樣就形成了低阻抗通路，可以瞬間泄放雷電流或者操作過(guò)電壓的能量。同時(shí)，殘壓會(huì)被限制在設(shè)備的安全閾值內(nèi)，就雷電沖擊來(lái)說(shuō)，其殘壓≤設(shè)備耐受電壓。
這里有個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)，氧化鋅避雷器（MOA）沒(méi)有放電間隙，它依靠電阻片的非線性特性來(lái)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，響應(yīng)速度達(dá)到納秒級(jí)。
三、主要類(lèi)型及特點(diǎn)
類(lèi)型 | 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) | 應(yīng)用場(chǎng)景 |
管型避雷器 | 含內(nèi)外間隙，靠產(chǎn)氣滅弧 | 輸電線路、變電站進(jìn)線保護(hù)? |
閥型避雷器 | 碳化硅閥片+火花間隙 | 傳統(tǒng)變電設(shè)備保護(hù)? |
氧化鋅避雷器 | 無(wú)間隙，純氧化鋅電阻片 | 現(xiàn)代電網(wǎng)、精密設(shè)備（主流方案） |
四、關(guān)鍵作用與應(yīng)用場(chǎng)景
避雷器能發(fā)揮多重防護(hù)作用，它可以防御直擊雷、感應(yīng)雷以及操作過(guò)電壓，就斷路器分合閘時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓來(lái)說(shuō)，它也能應(yīng)對(duì)。
在設(shè)備保護(hù)方面，它能保護(hù)變壓器、開(kāi)關(guān)柜、通信基站等設(shè)備的絕緣，避免這些設(shè)備被擊穿損壞。
它還能增強(qiáng)系統(tǒng)安全，一方面可以抑制電壓震蕩，減少后級(jí)電子元件所受的應(yīng)力，像電源 MOS 管就是其中之一；另一方面能降低 “反變換過(guò)電壓”，比如配變高、低壓側(cè)的避雷器配合使用時(shí)就能起到這樣的作用。
五、選型與維護(hù)要點(diǎn)
我們選型時(shí)，要依據(jù)系統(tǒng)電壓、暫態(tài)過(guò)電壓幅值、標(biāo)稱(chēng)放電電流（如 10kA/20kA）以及殘壓等級(jí)來(lái)進(jìn)行。
安裝時(shí)要遵循規(guī)范，避雷器要靠近被保護(hù)設(shè)備，這樣能減少引線阻抗，而且接地電阻要小于 10Ω，在重要場(chǎng)所則要小于 4Ω。
維護(hù)也有一定要求，我們要定期檢測(cè)瓷套的污穢情況、引線連接是否良好以及動(dòng)作計(jì)數(shù)器的狀態(tài)；每年還要檢測(cè)絕緣電阻與泄漏電流，一旦發(fā)現(xiàn)元件劣化，要及時(shí)更換。
總結(jié)
恩彼邁避雷器是電力系統(tǒng)的 “電壓安全閥”，它通過(guò)非線性導(dǎo)泄機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)電壓的瞬態(tài)抑制。隨著氧化鋅技術(shù)的普及，避雷器的響應(yīng)速度、通流能力及穩(wěn)定性都有了顯著提升，如今已成為智能電網(wǎng)、新能源電站及數(shù)據(jù)中心防雷的基石裝備。
相關(guān)文章：
