摘要：本文綜述了避雷器的工作原理、基本要求、類型和氧化鋅避雷器的電器特性，以及浪涌保護器的工作原理、基本元件、分級保護和主要電器特性。對避雷器和浪涌保護器作了比較。

　　1 引言

　　避雷器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、工頻暫態過電壓沖擊而損壞的一個電器元件。

　　浪涌保護器是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內，或將強大的雷電流泄流入地，保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。

　　本文綜述了避雷器的工總原理、基本要求、類型和氧化鋅避雷器的電氣特性，以及浪涌保護器的工作原理、基本元件、分級保護和主要電氣特性。對避雷器和浪涌保護器作了比較。

　　2 過電壓

　　過電壓是指超過正常運行電壓并可使電力系統絕緣或被保護設備損壞的電壓升高。過電壓通常可分為三大類：暫時過電壓、操作過電壓、雷電過電壓[1]。

　　暫時過電壓、操作過電壓是由于電力系統中斷路器的操作或系統故障，使系統參數發生變化，由此引起系統內部能量轉化或傳遞而產生的過電壓，統稱為內部過電壓。

　　2.1 操作過電壓

　　操作過電壓即電磁過渡過程中的過電壓，一般持續時間在內。在中性點直接接地系統中，常見的操作過電壓有：合閘空載線路過電壓、切除空載線路過電壓、切除空載變壓器過電壓以及解列過電壓等。以合閘(包括重合閘)過電壓最為嚴重。在中性點非直接接地系統中，主要是弧光接地過電壓。

　　2.2 暫時過電壓

　　暫時過電壓包括工頻電壓升高和諧振過電壓，持續時間相對較長，暫時過電壓的產生原因主要是空載線路的長線路的電容效應、不對稱接地故障、負荷突變以及系統中發生的線性或非線性諧振等。暫時過電壓的嚴重程度取決于其幅值和持續時間，在超高壓系統中，工頻電壓升高具有重要影響，因為：(a)暫時過電壓的大小直接影響操作過電壓的幅值;(b)它的數值是決定避雷器額定電壓的重要依據;(c)它的持續時間長，工頻電壓升高可能危及設備的安全運行。

　　2.3 雷電過電壓

　　雷電過電壓分為3種。

　　(1)感應過電壓

　　在輸電線路附近發生雷云對地放電時，線路上產生的過電壓。這種過電壓在極少的情況下才達到500 kV ~600kV，因此只對35kV及以下電網有危害。

　　(2)雷擊導線、繞擊時的過電壓

　　直擊雷過電壓在沒有避雷線的情況下發生，但有避雷線時仍有可能繞過避雷線而擊于線路上，成為繞擊，但其概率較小。

　　(3)雷擊避雷線或桿塔時引起的反擊

　　雷擊桿塔時由于桿塔的電感和接地電阻，使本來是地電位的桿塔具有很高的電位，引起絕緣子逆閃，將高電位加到導線上。

　　對于220kV及以下電力系統，絕緣水平一般由大氣過電壓決定。其保護裝置主要是避雷器，以避雷器的保護水平為基礎決定設備的絕緣水平，并保證輸電線路有一定的耐雷水平。對于這些設備，在正常情況下應能耐受內部過電壓的作用，因此，一般不專門采取針對內部過電壓的限制措施。

　　隨著電氣等級的提高，操作過電壓的幅值將隨之提高。所以，對330kV及以上的超高壓系統，操作過電壓將逐漸起到控制作用，一般采取專門限制內部過電壓的措施。

　　3 避雷器

　　3.1 避雷器工作原理

　　避雷器是變電站保護設備免遭雷電沖擊波襲擊的設備。當沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護水平時，避雷器首先放電，并將雷電流經過良導體安全引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護設備雷電沖擊水平，使電氣設備受到保護[1.2]。

　　避雷器的基本要求如下。

　　(1)具有良好的伏秒特性，以易于實現合理的絕緣配合

　　絕緣強度的配合中，對避雷器伏秒特性的要求不僅要位置低，而且形狀平坦。通常用沖擊系數來反映伏秒特性的形狀。沖擊系數是指沖擊放電電壓與工頻放電電壓之比。其比值愈小，伏秒特性愈平坦。避雷器伏秒特性的上限應高于電氣設備伏秒特性的下限。圖1示出避雷器與電氣設備的伏秒特性匹配圖。

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