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在高壓輸電系統(tǒng)里，我們能明顯感覺到雷擊是威脅線路安全穩(wěn)定運行的主要問題。要是出現(xiàn)強雷電過電壓或者操作過電壓，這類電壓就可能擊穿設(shè)備的絕緣層；接下來會造成線路跳閘，嚴(yán)重時還會讓設(shè)備永久損壞。而高壓線路避雷器，就是專門應(yīng)對這類問題的關(guān)鍵保護裝置 —— 它就像一名忠誠的 “安全衛(wèi)士”，始終守護著電網(wǎng)的安全。
避雷器的主要作用不是 “避免雷擊”，而是 “限制過電壓” 并且 “泄放雷電流”，我們可以從幾個具體功能來了解它。其一就是保護設(shè)備絕緣，這類避雷器是并聯(lián)安裝在輸電線路桿塔上的，通常會靠近絕緣子串；當(dāng)線路上的過電壓值超過它的保護水平時，避雷器會快速動作，將過電壓限制在一個對變壓器、開關(guān)這類設(shè)備絕緣沒有傷害的水平上。其二是防止線路跳閘，通過限制雷電過電壓的大小，避雷器能有效防止線路絕緣子出現(xiàn) “閃絡(luò)”，也就是絕緣被擊穿的情況；這樣一來，就能避免因雷擊導(dǎo)致線路斷路器跳閘，進(jìn)而大大提高供電的可靠性以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。還有一個功能是疏導(dǎo)雷電流入地，避雷器會給巨大的雷電流提供一個低阻抗通道，讓雷電流安全泄放到大地中，而不是讓它流過那些需要被保護的電氣設(shè)備。
現(xiàn)代高壓線路避雷器大多采用金屬氧化物避雷器（MOA），這類避雷器的核心零件是氧化鋅（ZnO）電阻片，它的工作原理就是基于電阻片良好的非線性電壓電流特性。在系統(tǒng)正常運行時，避雷器處于高電阻狀態(tài)；這時候系統(tǒng)電壓是正常運行電壓，氧化鋅電阻片的電阻會特別高，能達(dá)到兆歐級。此時流過避雷器的電流只有微安級的微小泄漏電流，這種狀態(tài)差不多相當(dāng)于開路，對系統(tǒng)運行沒有任何影響。當(dāng)線路上出現(xiàn)危險過電壓，并且這個電壓的大小達(dá)到避雷器的動作電壓（也就是啟動電壓）時，避雷器就會進(jìn)入低電阻狀態(tài)；此時氧化鋅電阻片的非線性特性會瞬間被激發(fā)，它的電阻值會急劇下降到毫歐級，迅速從 “高阻態(tài)” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“低阻態(tài)”。這種變化會讓避雷器給過電壓提供一個幾乎短路的高效泄流通道，巨大的雷電流會通過避雷器被導(dǎo)入大地，進(jìn)而將被保護設(shè)備兩端的電壓（也就是殘壓）限制在一個很低且安全的數(shù)值范圍里。當(dāng)過電壓脈沖消失，系統(tǒng)電壓恢復(fù)到正常工頻電壓后，氧化鋅電阻片會瞬間自動恢復(fù)高電阻特性，快速切斷工頻續(xù)流，之后就等待下一次動作；整個動作過程中沒有火花、沒有延時，并且不需要串聯(lián)間隙。
恩彼邁高壓線路避雷器借助氧化鋅電阻片的非線性特性，能智能地在 “絕緣體” 與 “導(dǎo)體” 兩種狀態(tài)之間瞬間切換，進(jìn)而實現(xiàn)對過電壓的精確限制以及對雷電流的有效泄放。它是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的保護設(shè)備，對保障電網(wǎng)堅強且可靠運行起著關(guān)鍵作用。
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