任务五　避雷器

避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流经过导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。

避雷器是连接在导线和地之间的一种防止雷击的设备，通常与被保护设备并联。避雷器可以有效的保护电力设备，一旦出现不正常电压，避雷器产生作用，起到保护作用。当被保护设备在正常工作电压下运行时，避雷器不会产生作用，对地面来说视为断路。一旦出现高电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常供电。避雷器的主要作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压值，从而达到保护电力设备的作用。

避雷器的最大作用也是最重要的作用就是限制过电压，达到保护电气设备的目的。避雷器是使雷电流流入大地，而电气设备不产生高压的一种装置，主要类型有管式避雷器、阀式避雷器和氧化锌避雷器等。每种类型避雷器的主要工作原理是不同的，但是他们的工作实质是相同的，都是为了保护设备不受损害。

避雷器可分为：保护间隙避雷器（图1-22）、管形避雷器（图1-23）、磁吹避雷器、阀式避雷器（图1-24）、金属氧化物避雷器（图1-25、图1-26）。

图1-22　保护间隙避雷器

图1-23　管式避雷器

图1-24　阀式避雷器

图1-25　　220kV金属氧化锌避雷器

图1-26　　110kV氧化锌避雷器

管式避雷器是保护间隙型避雷器中的一种，大多用在供电线路上作避雷保护。这种避雷器可以在供电线路中发挥很好的功能，在供电线路中有效的保护各种设备。

阀式避雷器由火花间隙及阀片电阻组成，阀片电阻的制作材料是特种碳化硅。利用碳化硅制作阀片电阻可以有效的防止雷电和高电压，对设备进行保护。当有雷电高电压时，火花间隙被击穿，阀片电阻的电阻值下降，将雷电流引入大地，这就保护了电气设备免受雷电流的危害。在正常的情况下，火花间隙是不会被击穿的，阀片电阻的电阻值上升，阻止了正常交流电流通过。阀式避雷器是利用特种材料制成的避雷器，可以对电气设备进行保护，把电流直接导入大地。

氧化锌避雷器是一种保护性能优越、质量轻、耐污秽、阀片性能稳定的避雷设备。由于氧化锌阀片非线性极高，即在大电流时呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工频电压下呈高电阻特性，所以具有理想的伏安特性，具有无间隙、无续流残压低等优点，也能限制内部过电压，被广泛使用。氧化锌避雷器不仅可作雷电过电压保护，也可作内部操作过电压保护。氧化锌避雷器性能稳定，可以有效的防止雷电高电压或操作过电压，这是一种具有良好绝缘效果的避雷器，在危机情况下，能够有效的保护电力设备不受损害。

复合绝缘金属氧化物避雷器是将金属氧化物避雷器和复合绝缘材料的优异性集于一体，成为原瓷套型避雷器的更新换代产品。主要用于电压等级为0.22～220kV的发电、输电、变电、配电系统中，用于限制可能出现的各种过电压，以保证电气设备的安全运行。复合绝缘金属氧化物避雷器由于具有残压低、通流容量大、响应时间快、陡波特性平坦等一系列优异性，不仅能有效地限制雷电过电压和操作过电压（如切高压电机、切空载变压器、投切电容器组等引起的过电压）对电器设备的危害，而且能抑制异常快速过电压对固体器件的损害。复合绝缘氧化物避雷器由氧化锌非线性高性能电阻片叠装成整体，采用特殊工艺将电阻片制成芯体，然后再采用一次成型工艺用复合绝缘材料封装成一体，来取代传统的瓷套型结构。由于散热性能好，外绝缘耐电腐蚀、抗老化、耐污能力强，其特别适宜场所是严重污秽场所、防爆场所、紧凑型开关柜内、预防性检验困难场所。

高压避雷器是配电变压器防雷保护的主要措施之一。在实际安装配电变压器高压避雷器时，避雷器有两种不同的安装方式：一种是避雷器安装于跌落式熔断器前端；另一种是安装于跌落式熔断器后端。

复习与思考

1.请简述一次设备主要有哪些，各有什么作用。

2.避雷器的工作原理是什么？主要安装在什么位置？