避雷器应用范文（精选12篇）

避雷器应用 第1篇

一、避雷器的选择原理

在雷雨天气, 为了保证输电线路能够正常工作、有序运行, 线路避雷器要在此过程中为其保驾护航, 避雷器的作用主要是减少雷电对输电线路进行破坏性攻击, 进而提高输电线路在实际应用中的安全系数。目前, 我国避雷器的类型较多, 并且不同类型的避雷器间差异性显著。因此, 为了使避雷器在实际的应用中能够充分发挥自身的独特优势, 并在优势的引导下满足实际需要, 相关工作人员要选择相应的避雷器, 并将其投入使用。

首先, 工作人员要对工作对象以及外界因素进行及时的监测和分析, 主要包括输电系统的工作现状及其电压状态、雷击的频率等方面。工作人员在易发生雷电的输电线路区域进行详细的信息搜集、整理、分析、总结, 能够提高所监测数据的准确性, 进而有针对性的选择避雷器。

其次, 工作人员要对避雷器的独特性优势、闪络比例、电流状态以及配电线路杆塔的质量等进行详细分析, 进而所选择的避雷器能更好的发挥应用效果。然后, 工作人员要为避雷器选择合理、科学的安装地点, 进而充分发挥避雷器的作用。此时, 工作人员可以利用自身的工作经验及知识经验进行准确选址。易发生雷击区、峡谷顺风区、风口区比较适宜安装避雷器。

最后, 对于配电线路周围环境潮湿区, 要合理安装避雷器。

二、避雷器的安装及具体应用

(一) 避雷器安装中的注意事项

首先, 要掌握好绝缘子与线路避雷器间的距离, 二者不能过近也不能过远, 如果二者距离过近, 那么会导致放电混乱现象发生。

其次, 要避免使用长引下线, 如果长引下线肆意应用, 那么计算设备在进行数据读取时会出现失误。

最后, 要采用顺应杆塔的接地安装方式, 如果避雷器在安装的过程中采用水平的接地安装方式, 那么避雷器在长时间的应用中会发生形变, 进而降低避雷器的应用效果, 加大了避雷器的风险系数。

(二) 避雷器的具体应用措施

1. 做好基础工作是前提

在做好避雷器类型选择以及地址选择之前, 要对线路的基础工作进行细致准备, 线路的基础工作主要指的是绝缘子的数值检验、绝缘子更换、配电线路杆塔接地时的电阻测试、配电线路杆塔的选择和更换。在对基本工作进行充分的准备后, 能够提高避雷器的防雷效果, 进而促进配电线路稳健运行。

2. 总结工作的基本现状

应用避雷器时, 要对避雷器的安装选址进行仔细分析, 避雷器的安装地点不能过于密集, 也不能过于疏散, 这是因为过于密集的避雷器属于浪费资源, 进而提高了经济成本, 不利于经济效益的最大化;如果避雷器的安装过于疏散, 那么避雷器的工作效率会大大降低, 进而不能对雷击进行有效预防。

因此, 避雷器不仅安装前要设置合理的安装方案, 而且在应用中要时时分析其应用效果, 进而根据实际的防雷效果对安装行为进行合理调整, 与此同时, 为后续的安装行动积累有效经验。

3. 制定科学的防雷方案

避雷器在安装的时候, 要充分结合当地电网的实际情况, 进而在尊重电网实际运行的基础上, 开发雷击线路跳闸的模拟计算机软件, 根据软件对雷击发生的原因进行种类划分, 进而针对原因种类制定科学的防雷方案, 通过方案的执行, 减少类似雷击现象的发生。

4. 掌握有序的安装顺序

有序的避雷器安装, 具体顺序为:杆塔易在雷击的影响下发生跳闸、杆塔所处地形特殊即使没有雷击记录、杆塔受雷击的次数较频繁且雷击的抵御能力较弱、杆塔易受雷击但雷击抵御能力符合要求、杆塔的雷击水平较弱。

5. 与其他防雷措施相结合

虽然避雷器在配电线路中应用较广泛, 避雷效果显著, 但是避雷器的生产成本较高, 并且只能在小范围内发挥效果, 进而不能实现大范围内的安装。因此, 避雷器在配电线路中要想更好的发挥安全作用, 要与其他防雷手段相结合, 进而实现配电线路稳健运行, 提高配电线路的安全系数, 减少雷击的发生率。

三、结论

总而言之, 线路避雷器要想充分发挥自身的独特优势, 提高自身在配电线路中的作用, 首先相关工作人员要坚持正确的选择原理;其次安装避雷器时要注意相关事项;最后避雷器在应用时要实行正确的应用措施。因此, 分析避雷器的应用, 不仅能够充分发挥自身的应用效果, 而且能够促进我国电网系统持续、稳健发展。

参考文献

[1]许丹莉, 陈宇民, 马仪, 蔡葆锐, 刘东, 王毅楠.云南电网线路避雷器应用分析[J].云南电力技术, 2012, 03:13-15.

[2]李海陆.线路避雷器在输电线路防雷中的应用分析[J].电子技术与软件工程, 2016, 10:248.

避雷器应用 第2篇

浅谈线路避雷器在输电线路防雷上的应用

院系 物理与信息技术学院 专业 10 电 气 专 升 本 学号 1 0 0 5 4 2 0 5 1 姓名

摘要

为了减少输电线路的雷击故障，采取了各种综合防雷措施，如降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平、采用负角保护、架设耦合地线等，取得了一定的效果。但对于分布在高土壤电阻率的部分线路。降低杆塔接地电阻难度较大，对于防治绕击雷对线路造成的故障仍没有好的对策。目前.国外已广泛使用线路型合成绝缘氧化锌避雷器用于输电线路的防雷，取得了很好的效果。随着我们国家科技的不断发展和进步，我国也对线路避雷器开始了研制和开发，目前线路避雷器已经广泛地应用于电力部门。避雷器简介

避雷器 又称：surge arrester，能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

在电力配电线路中，常用的避雷器有：阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器等，低压配电系统提倡选用低压氧化锌避雷器。氧化锌阀片在正常运行电压下，阀片的电阻很高。仅可通过微安级的泄漏电流。但在强大的雷电流通过时，却呈现很低的电阻，使其迅速泄人大地，实现限压分流的目的。阀片上的残压几乎不随通过电流的大小而变化，时常维持在小于被保护电器的i申击试验电压，使设备的绝缘得到保护，雷电流过后又恢复到原绝缘状态。

氧化锌避雷器具有优异的非线性伏安特性。残压随冲击电流波头时间的变化特性平稳，陡波响应特性好，没有间隙击穿特性和灭弧问题。其电阻片单位体积吸收能量大，还可以并联使用，所以在保护超高压长距离输电系统和大容量电容器组特别有利。对于低压配电网的保护也很适合，是低压配电网的主要保护措施。线路避雷器防雷的基本原理

雷击杆塔时，—部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔，另一部分雷电流经杆塔流人大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，—般用冲击接地电阻来表征。

雷击杆塔时塔顶电盥迅速提高，其电位值为

Ut=iRd+Ldi/dt(1)

式中i——雷电流;

Rd——冲击接地电阻：

Ldi/dt——暂态分量。

当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-Ul>U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响。则为Ut-Ul+Um>U50。因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的5∞墩电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。—般来说，线路的50%放电电压是—定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关。不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是非常困难的。这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。

加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，线传人相临杆塔。一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时。由于导线问的电磁感应作用，将分另!}在导线和避雷线七产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络。因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用。这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法。在平原地带相对较容易，对于山区杆塔，则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂。以增加地线与土壤的接触面积降低电阻率。在工频状态下接地电阻会有所下降。但遭受雷击时，因接地线过长会有较大的附加电感值，雷电过电压的暂态分量Ldi/dt会加在塔体电位上，使塔顶电位大大提高，更容易造成塔体与绝缘子串的闪络，反而使线路的耐雷水平下降。因为线路避雷器具有钳电位作用，对接地电阻要求不太严格，对山区线路防雷比较容易实现，加装避雷器前后线路的耐雷水平发生了明显变化。不难发现加装线路避雷器对防雷效果是十分明显的。

对其有关技术参数进行测量，以确保避雷器安装质量

1）绝缘电阻的测量。对35kV及以下氧化锌避雷器用2500V兆欧表摇测，每节的绝缘电阻应不低于1000Ω。

进口氧化锌避雷器每节的绝缘电阻一般按厂家的标准。如日本明电舍规定：对ZSE-C2Z型294kV氧化锌避雷器应使用1000V兆欧表，绝缘电阻不低于2000MΩ。

2）测量直流和泄漏电流。测量直流电压UlmA及75%UlmA电压下的泄漏电流，目的是为了检查其非线陛特性及绝缘性能。

lmA为试品通过lmA直流时，被试避雷器两端的电压值。《规程》规定：lmA电压值UlmA与初始值比较，变化应不大于±5%。0.75UlmA电压下的泄漏电流应不大于50μA时。也就是说，在电压降低25%时，合格的氧化锌避雷器的泄漏电流大幅度降低，从l00μA降至50μA以下。

若UlmA电压下降或0.75UlmA下泄漏电流明显增大，就可能是避雷器阀片受潮老化或瓷质有裂纹。测量时。为防止表面泄漏电流的影响，应将瓷套表面擦净或加屏蔽措施，并注意气候的影响。一般氧化锌阀片UlmA的温度系数约为(0.05-0.17)%℃，即温度每增高lO℃，U1mA约降低l%，必要时可进行换算。

3）运行电压下交流泄漏电流测量

用LCD-4型检测仪可以测得运行电压下避雷器的泄漏电流(全电流)及其有功分量(阻性电流)和无功分量(容性电流)、功率损耗Px等。

试验研究表明：当氧化锌避雷器阀片受潮或老化时，阻性电流幅值增加很快，因此监测阻性电流可以有效地监测避雷器绝缘状况。

《规程》规定：当泄漏电流有功分量增加到2倍初始值时，应停电进行检查。国内有些单位自己制定了某些判断标准，如有的单位规定，当330kV氧化锌避雷器的阻性电流峰值超过0.3mA、llO一220kV，氧化锌避雷器的阻性电流峰值超过0.2mA或测量值较初始值明显增加时。应进行停电试验，以判断绝缘优劣。

低压架空线路分布很广，尤其在多雷区单独架设的低压线路，很容易受到雷击。同时，低压架空线直接引入用户时，低压设备绝缘水平很低。人们接触的机会又多，因此必须考虑雷电沿着低压线侵入屋内的防雷保护措施。其具体措施如下：

a、3-10kVY/Y或Y/Y接线的配电变压器，宜在低压侧装—组阗型避雷器或保护问隙。变压器低压侧为中性点不接地的情况，应在中性点处装设击穿保险器;b、对于重要用户，宜在低压线路引入室内前50m处，安装一组低压避雷器，室后再装一组低压避雷器;c、对于—般用户，可在低压进线第一支持物处。装—组低压避雷器或击穿保险器，亦可将接户线的绝缘子铁脚接地，其工频接地电阻不应超过30Ω;d、对于易受雷击的地段，直接与架空线路柑连接的电动机或电度表，宜加装低压避雷器或间隙保护，间隙距离可采用1.5-2mm，也可以采用通讯设备上用的500v放电间隙保护。

电源避雷器原则上与负载并联，目的是把雷电电压峰值限制在电器可以承受的范围内。在比较筛选合格的避雷器后，在安装时还应考虑线路敷设和接地处理问题。根据保参碗豫，对雷电压敏感情况，适度考虑屏蔽处理。屏蔽是指利用各种屏蔽体来阻挡、衰减施加在电子没备上的电磁干扰和过电压能量。屏蔽可以大到整栋楼层，小到设备机房、电缆线等。测最结果表明：电缆屏蔽一端接地，可将高频干扰电压降低—个数餐级，屏蔽两端接地，可降低两个数最级。因此，屏蔽处理是线路敷设和避雷器安装必不可少的—项内容。

投入运营后进行必要的维护：结合停电定期测量绝缘电阻.历年结果不应明显变化;检查并记录计数器的动作情况;对其紧固件进行拧紧，防止松动;或者拆回，进行1次直流1mA及75%参考电压下泄漏电流测量。

避雷器安装后，必须提供良好的接地装置，使雷电流迅速流向大地。将雷电所带来的经济损失降到最低程度。线路避雷器的选点

大量运行经验表明，线路遭受雷击往往集中于线路的某些地段。我们称之为选择性雷击区，或称为易击区。线路若能避开易击区，或对易击区线段加强保护，则是防止雷害的根本措施。实践表明，下列地段易遭雷击：雷暴走廊，如山区风口以及顺风的河谷和峡谷等处；四周是山丘的潮湿盆地，如杆塔周围有鱼塘、水库、湖泊、沼泽、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等处；土壤电阻率又突变的地带，土地质断层地带，岩石与土壤、山坡与稻田的交界区。岩石山脚下有小河的河谷等地，雷易击于低土壤电阻率处；地下有导电性矿的地面和地下水位较高处；当土壤电阻率差别不大时，例如有良好土层和植被的山丘，雷易击于突出的山顶、山的向阳坡等。线路避雷器一般安装在线路易击区，但在选择安装线路避雷器地点过程中，必须结合本地区历年来的线路雷击跳闸情况、运行经验及线路所经的地形。线路避雷器安装时应注意：选择多雷区且易遭雷击的输电线路杆塔，最好在两侧相临杆塔上同时安装;垂直排列的线路可只装上下2相;安装时尽量不使避雷器受力。并注意保持足够的安全距离;避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不小于25mm2，尽量减小接地电阻的影响。避雷器的选型及安装维护

线路避雷器有两种类型，即带串联间隙型和无串联间隙型。根据其保护原理、性能优缺点比较以及运行维护、工程造价等方面的要求，线路防雷宜选择使用带串联间隙型的线路避雷器。线路避雷器安装时应注意：（1）对线路投运后的运行情况进行分析，确定易遭受雷击的杆塔，分析确定是雷绕击还是雷反击，对多雷区且易遭受雷击的杆塔，最好在两侧相邻杆塔上同时安装；（2）垂直排列的线路可只装上下2相；（3）安装时尽量不使避雷器受力，并注意保持足够的安全距离；（4）避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不小于25mm，尽量减少接地电阻的影响。线路避雷器投运后必要的维护：（1）结合停电定期测量绝缘电阻，历年结果不应有明显变化；（2）检查并记录计数器的动作情况；（3）对其紧固件进行拧紧，防止松动；（4）5a拆回进行一次直流1mA下的电压及75%直流1mA下的电压的泄露电流测量。

结束语

雷电灾害时近年来影响本集团电网稳定、安全生产和正常生活的最主要原因。电网和线路还存在许多缺陷和问题，需不断加以发现、认识、研究和解决，不断积累线路避雷器再防雷工作方面的运行经验。结合自身实际推广应用线路型合成绝缘氧化锌避雷器，加强电网雷电防护的规划和实施工作，是一项长期而艰巨的任务。

参考文献

［1］周荣斌.线路型避雷器的应用［J］.广东电力，2005（12）

浅谈避雷器的分类、原理及应用 第3篇

关键词：避雷器 持续运行电压 标称放电电流下的残压

中图分类号：TM451 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0101-01

1 分类

避雷器一般接于带电导线与地之间，和被保护设备并联。一旦过电压值为规定的动作电压，避雷器会立刻动作，流过电荷，约束过电压幅值，从而保护设备绝缘；电压值正常以后，避雷器马上恢复到原状，使系统保证能够正常供电。现今，使用的避雷器主要有管型避雷器（排气式避雷器）、保护间隙、氧化锌避雷器及阀型避雷器这4种种类。

2 原理

保护间隙可以说是一种最简单的避雷器，按其形状可分为棒形、角形、环形、球形等。保护间隙灭弧能力差主要用于10 kV以下的配电线路中。目前使用不多，不做详细介绍。

管型避雷器（排气式避雷器），实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，通称排气式避雷器为管型避雷器，由三部分组成，即内部间隙、产气管和外部间隙。由于管型避雷器具有外间隙，受环境的影响大，故与保护间隙一样，仍具有伏秒特性曲线较陡、放电分散性大的缺点，不易与被保护设备实现合理的绝缘配合；同时动作后也会产生截波，变压器等有线圈设备不利于其绝缘。所以目前管型避雷器仅用于如变电所的进线段保护，或大跨距和交叉档距处的输电线路个别地段的保护。

由多重火花间隙以与其相串联的具有非线性伏安特性的电阻元件组成阀式避雷器的基本元件，经碳化硅粉末压制烧结而成的是其电阻元件。碳化硅表面具有一层氧化硅闭锁层，厚度约为100 μm，其电阻呈非线性，和电场强度有关。在电场强度较小时，即电阻元件上的电压不大时，该层的电阻率为10.4～10.6 Ω·cm，由于碳化硅约10.2 Ω·cm，其本身的电阻率就很小，所以事实上，全部的电压都加在该SiO2薄层上。闭锁层电阻随着电场强度提高而急剧下降，碳化硅本身开始决定非线性电阻元件的阻值。电阻值随电压而强烈变化的材料保障了在高电压下有很大的通流能力，在低电压下只有很小的电流才容许通过，可称该特性为“阀性”，所以称该保护电器为阀式避雷器。根据结构不同，又分为磁吹阀式与普通阀式两类。磁吹阀式提高灭弧性能是利用磁场驱动电弧来实现的，具有更好的保护性能。由于碳化硅避雷器有很好的保护性能，广泛用于交、直流系统，起到保护发电和变电设备的绝缘的作用。磁吹阀式主要产品有FCD型，保护电机用、FCZ型，保护变压器用。

在超高压系统中，有时需要既可保护雷电过电压，又可保护操作过电压的兼用避雷器。普通的磁吹避雷器无论从切断比，还是耐受能量上已不能满足要求。为解决这些矛盾，可采用复合型（磁吹）避雷器。

氧化锌避雷器也称金属氧化物避雷器，是阀式避雷器一种，阀片材料是由半导体氧化锌和其他金属氧化物（如氧化钻、氧化锰等）在高温（1000℃以上）下烧结而成。氧化锌阀片又称压敏电阻，具有比碳化硅更理想、更优良的非线性电阻特性。它的电阻在系统运行电压下很大，通过的电流很小，仅为1 mA左右，这样小的电流不会烧坏阀片，因此可以不用串联间隙来隔离工频运行电压；当电压升高时，它的电阻变得很小，可以通过大电流，残压也很低，使设备得到保护，而过电压消失之后，它又恢复原状。只有压敏电阻片的新型避雷器，压敏电阻片具有理想的阀特性，它是多晶半导体陶瓷元件，由氧化锌等金属氧化物烧结而成。还具有保护特性好、非线性系数小、能量吸收能力强、结构简单和稳定性好和通流能力大等优点。此外，非线性系数α值非常小。在金属氧化物阀片中通过的电流范围为1 mA～10 kA时，α值一般为0.02～0.06。可做成无间隙避雷器，因为在额定电压作用下，通过的电流极小。保护性能好。它省去了间隙动作，一旦电压升高，就能迅速吸收过电压能量，并抑制过电压的发展；陡度响应特性良好；湿度、温度、污秽、气压等环境条件几乎不影响无间隙的氧化物避雷器的性能，因而性能稳定。金属氧化物避雷器动作负载轻，基本无续流，耐重复动作能力强。可制成直流避雷器，因为伏安特性是对称的，也没有极性问题。

通流容量大。避雷器无串联间隙的制约，易吸收能量，仅与阀片本身的强度有关。相比于碳化硅阀片，氧化物阀片单位面积的通流能力大4～4.5倍。所以选用该阀片制成避雷器，既限制了大气过电压，又完全能用来限制操作过电压，更为甚者，还能耐受一定持续时间的短时（工频）过电压。

3 举例说明避雷器的选择应用：

已知条件某采场10 kV高压配电所电源为2路架空进线换电缆引入，10 kV出线均为电缆，装有所用变压器，10 kV电源侧为中性点不接地系统。海拔高度<1000 m。

（1）根据DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第5.3.1条c）款及第7.3.9条，不接地系统可任选金属氧化物避雷器或碳化硅普通阀式避雷器，且为电站型。我们选用电站型无间隙金属氧化物避雷器。

（2）避雷器持续运行电压和额定电压的确定，查DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》表3，根据题意。

持续运行电压（相地）=1.1×Um（系统最高电压）

=1.1×12

=13.2 kV

额定电压（相地）=1.38×Um（系统最高电压）

=1.38×12

=16.56 kV

（3）10 kV配电装置及变压器的标准雷电冲击全波耐受电压（相对地及相间）确定，查DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》表19得知75 kV。

（4）按绝缘配合要求，确定保护10 kV配电装置及变压器的阀式避雷器的标称放电电流下的残压，根据DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第5.3.5条：得知残压不大于被保护设备（旋转电机除外）标准雷电冲击全波耐受电压的71%。

残压=0.71×BIL（标准雷电冲击全波耐受电压）

=0.71×75

=53.25 kV

题中所列条件为不接地系统，若换成低电阻接地型式，避雷器的持续运行电压、额定电压、残压都要低些，通过以上计算，我们知道，在设计中避雷器的选择和系统的接地型式息息相关，要充分考虑。

4 结语

金属氧化物避雷器是限制过电压最先进的一种产品，是电力设备绝缘配合的基础。它具有动作快、伏安平坦、残压低、通流容量大、性能稳定、寿命长、结构简单等优点，发展潜力很大，是世界各国避雷器发展的主要方向，必将逐步取代传统的带间将是未来特高压系统关键的过电压保护设备。

参考文献

[1]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京：中国电力出版社，2005.

电力系统应用中避雷器相关问题探讨 第4篇

避雷器为一项重要的电力系统变电站安全保护设施, 可有效预防雷电冲击波的影响攻击。雷电经过电力线路进入变电站的冲击波在高于避雷器整体保护能力水平时, 该装置便会放电, 令雷电通过良导体进而可靠安全的传至大地。可通过安全接地设施令雷电电压幅值控制在电力设施允许冲击的合理范畴中, 进而确保各类电器设施的良好安全。伴随避雷器装置技术的持续发展, 其种类更加丰富多样, 具体包括保护间隙型装置、阀型、管型避雷器、磁吹以及氧化锌避雷器等。依据设计原理的不同, 避雷器的防护功能有所不同, 从最初的简单避雷, 逐步发展为可自行灭弧, 提升了非线性电阻, 优化了安全保护效能。同时, 一些避雷器还包含抑制内部形成过电压的功能, 还应用氧化锌伏安特性, 抑制装置电压, 实现了正常电压水平之下发挥高电阻的性能, 体现了无间隙以及降低无续流残压的综合优势。

2 电力系统应用中避雷器存在的相关问题与策略

通过长期实践探索我们发现, 避雷器在电力系统应用中, 仍旧存在一些缺陷问题。首要问题在于避雷器自身为过电压保护装置, 因此包含一定的过电压防护缺陷问题。针对能量水平不高的过电压影响, 例如雷电以及操作过电压, 通过避雷器的泄流功能可形成良好的限压防护, 而针对能量较大过电压, 例如瞬间过电压, 其频率水平则会上升数倍, 同工频电源会出现合拍现象, 倘若由于某类因素令暂态过电压被激发, 而工频电源则会进行快速的能量补充。倘若暂态过电压在避雷器形成的保护区域, 则会不断持续的动作一直到热崩溃, 并令避雷器产生爆炸形成破损。由此可见, 暂态过电压会形成对避雷器装置的严重破坏作用。有效应对该类危害的方式为, 可加设结构属性较为稳定的串联间隙, 进而令整体暂态过电压管控在保护死区之中, 良好的确保避雷器装置不会受到危害影响。

另外, 避雷器自身也会对电力系统运行形成一定的不安全影响。例如, 保护间隙以及管型避雷装置当间隙被击穿, 其整体保护回路将缺乏限流原件, 因而令保护动作会引发接地以及相间短路的不良故障问题, 令故障机率显著提升, 还会对电力系统的可靠、高效运行形成负面作用。因而可应用氧化锌装置, 由根本层面预防保护作用引发故障问题, 同时省略了应用自动重合闸, 进而降低线路引发雷害断电的故障机率。

再者, 高压电力系统装置还会受到雷电的持续攻击影响, 而应用氧化锌装置则可进行雷电流的良好泄放, 当完成后则快速恢复至可实施再次动作的状态, 因此其体现了持续的防护雷电冲击效能, 该装置在多累电活动、高频发雷击现象的电力系统应用区域则较为适用。

3 电力系统避雷器安全可靠运行

3.1 做好技术分析, 预防避雷器密封以及电阻片的老化现象

避雷器应用阶段中较易出现爆炸现象, 为此应做好全面研究, 由运行时间、具体的安装条件、环境气候与生产厂商等层面入手, 实施避雷器技术研究。针对避雷器密封老化现象, 应明确其形成原因。具体包括生产方密封技术不佳、应用材料不具备良好的抗老化水平, 当温差产生显著变化以及运行时段频临产品应用寿命期限时, 会由于密封不佳令潮气不良入侵, 进而形成内部绝缘的破坏, 并令电阻片快速的劣化进而引发爆炸。为此, 应做技术优选, 严格把关材料应用, 优化密封处理, 对于老化设施应及时快速的更换。另外, 应合理预防电阻片的不良老化, 抑制由于老化泄露导致电流加大。一旦形成了显著的放电现象, 便会令避雷器之中气体压力以及温度水平快速提升, 并引发避雷器的爆炸。为此应对濒临寿命期限的避雷器做好电阻片的核查检验, 预防其形成持续的老化现象。

3.2 完善谐波治理, 应对环境污染形成对避雷器的不良影响

避雷器瓷套也会经常受到污染影响, 由于电力系统布设于室外环境, 会令避雷器瓷套经受环境以及粉尘的不良污染, 令其表面呈现为不匀称的现象, 并影响了电流的良好分布, 令电阻片电流显著提升, 影响了其良好的过电压吸收效能, 还会持续的加快电阻片的不良劣化。为此, 应有效的预防环境污染, 调节空气质量, 注重空气中的粉尘治理, 进而延长避雷器应用服务寿命, 确保电力系统的安全可靠运行。还应定期进行避雷器的整理清洁, 也可涂抹防污染性能优越的闪硅油, 还可优选具有良好防污染性能的瓷套避雷装置。另外, 应做好电力系统的谐波治理, 可位于包含谐波源母线之中设置无功动态补偿以及滤波系统设备, 进而令电力系统高次谐波数值保持在行业标准科学范畴之中。

3.3 强化技术管控, 优化电力系统应用避雷器水平

为优化电力系统应用避雷器水平, 应强化技术管控, 可针对各个电网系统避雷器创建完善健全的技术档案, 应确保避雷器出厂资料、报告、测试文件以及在线监测设施综合记录均应存储至技术档案之中, 并一直到该避雷器达到寿命期限退出运行系统。避雷器应用期限、功能效果受到较多因素影响, 排除自身质量水平、密封不佳导致受潮失效以及他类外界因素的干扰影响之外, 避雷器润片整体老化速率也会对其寿命期限形成显著影响。为此应探究影响避雷器功效的真正成因, 优化总结, 预防潮湿、污染影响, 降低系统自身故障缺陷, 优化操作技能水平, 方能降低电力系统应用阶段中的不安全因素, 树立防患于未然意识, 提升避雷器安全应用效能, 促进电力系统的可靠运行与持续发展。

4 结语

总之, 电力系统应用中, 避雷器发挥了良好的防雷避雷效果, 可确保电力系统的可靠、持续与安全运行。然而避雷器应用阶段中仍旧包含一些缺陷影响问题, 倘若不注重预防控制、科学分析, 将影响避雷器应用功能与服务寿命。为此我们应做好技术分析, 预防避雷器密封老化以及电阻片老化现象, 应对环境污染形成对避雷器的不良影响, 完善谐波治理, 方能提升避雷器安全应用效能, 确保其优质、安全的服务应用, 创设健康、有序的电力系统应用环境, 并实现良好的经济效益以及社会效益目标, 实现持续、全面、完善的发展。

参考文献

[1]苏宁, 吕雪斌, 沈海滨, 等.影响10kV复合外套避雷器大电流冲击耐受能力的研究分析[J].电瓷避雷器, 2012 (5) .

[2]尹焕武.电力系统中高压电缆输电线路设计问题浅析[J].工会博览.理论研究, 2009 (12) .

[3]赵丹丹, 郭洁, 项阳, 等.750k V敞开式变电站和输电线路避雷器配置的优化研究[J].电瓷避雷器, 2010 (1) .

通信接口避雷器 第5篇

· 线路上可能感应的浪涌形式（例如波形、时间参数和最大峰值）；

· 接口电路模拟雷电冲击击穿电压临界指标；

· 保护对象在正常工作状态下的数据信号电平；

· 保护装置在模拟雷电冲击下的残压参数指标；

· 保护装置的耐冲击能力；

· 系统的工作频率；

· 保护对象的接口方式；

· 工作电压。

电源避雷器关键参数： Ⅰ．最大放电电流Imax：

使用8/20μs波冲击避雷器一次，能承受的最大放电电流。可根据当地的雷暴强度Ng（或年均雷暴日Td）以及环境因素作适当选择。

Ⅱ．最大持续耐压Uc（rms）：

指避雷器在此电压值下能连续工作而不影响其作为避雷器的参数。Uc与保护电压Up成非线性正比。

Ⅲ．残压Ur和保护电压Up：

残压Ur：指在额定放电电流In下的残压值。

保护电压Up：保护电压Up与Uc电压和Ur有关，Ur

根据氧化锌压敏电阻特性，当选用的压敏电阻的Uc值高时，其Up和Ur也会相应提高，如在放电电流为10kA（8/20μs）时：

Uc=275V Ur（10kA，8/20μs）≤1200V

Uc=385V Ur（10kA，8/20μs）≤1600V

Uc=440V Ur（10kA，8/20μs）≤1800V 3.电源防雷器的分类： Ⅰ．按放电电流区分：

耐受10/350μs波产品：该波形是模拟直击雷波形，波形能量大，目前有空气间隙型和压敏电阻型产品。如易龙公司的EPP100型。

耐受8/20μs波产品：该波形是模拟感应雷波形，是目前使用较多的波形。常见放电电流参数有100kA，80kA，65kA，40kA，20kA等，使用氧化锌压敏电阻。如易龙公司的EPP100/EPP80/ EPP65/EPP50/EPP40/EPP30/EPP20型。

雷电防护基本原理

雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后里是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。

其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。

1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（LPZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。

2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器（防雷器）组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，所有导电部件之间不存在显著的电位差。

3.雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。

随着银行系统现代化、信息化建设的不断发展，电子设备被广泛应用于金融网络的运行系统中。这些大量精密电子设备的使用及联网，使安装在弱电系统中的设备，经受着电源质量不良（如电源谐波放大、开关电磁脉冲）、直击雷、感应雷、工业操作瞬间过电压、零电位飘移等浪涌和过电压的侵袭，造成网络运行中断、甚至设备永久性损坏，由此而带来了巨大的直接经济损失，间接损失更是无法估量。因此，银行系统电子设备雷电过电压及电磁干扰防护，是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保通信线路、设备正常运行必不可缺少的技术环节，是银行系统金融电子化建设及运行管理工作的重要组成部分。

1、雷击损坏原因的分析

银行系统的雷击案例大部分是由感应雷击及地电位反击而引起的。对于室外的入户线路，电源线和信号线均存在遭感应雷击的可能，虽然采取了埋地、穿管屏蔽、接地等措施，但也只能导走大部分雷电流，并不能将芯线上的感应雷电流导走，就是这部分芯线上的感应雷电流造成了设备的损坏。对于内部传输线路，当建筑物本身或附近落雷后，周围会形成强大的磁场，这些强磁场会对各种传输线路形成感应过电压或耦合过电压，从而造成损坏。对本身屏蔽及抗干扰能力较差的设备，强磁场可直接对内部芯片造成干扰甚至损坏。据研究当磁场强度Bm≥0．07×104 T时，无屏蔽的计算机会发生暂时性失效或误动作；当Bm≥2．4×104 T－

－时，计算机元件会发生永久性损坏。而雷电电流周围出现的瞬变电磁场强度往往超过2．4×10－4 T。另外当建筑物本身或附近落雷后，地网电位升高，从而形成“反击”，造成损害。

2、等电位联结措施

等电位联结技术是现代防雷技术的核心内容，现行国标及IEC标准都是围绕此项内容展开的，SPD（电涌保护器）也是一种等电位联结器件。等电位联结技术应采取共用接地系统。等电位连接主要由以下三部分组成：一是建（构）筑物（群）外部的等电位连接措施。即外部与之相连的各建（构）筑物之间的等电位；二是建筑物内部的等电位措施。即建筑物本身的钢筋结构、金属门窗、室内的水管、采暖管、机房的金属屏蔽层、金属隔断、静电地板的金属支架等均应与等电位母排或接地基准平面进行电气联结；三是设备的等电位连接措施。即设备本身的金属外壳直接与等电位母排或接地基准平面进行电气联结，设备的各种传输线路通过SPD与外壳实现等电位连接。另外关于银行信息中心机房内的等电位连接措施应设计为 M 型等电位连接。M型等电位联结一方面可以使各设备工作地线最短，消除高频干扰，满足设备正常工作要求；另一方面又不会出现低频（工频）杂散电流的干扰，尤其是在雷击情况下能使各设备处在真正的等电位状态下而避免损坏。

3、屏蔽措施

IEC/TC-81（国际电工委员会第81防雷小组）的技术定义将系统防雷工作总结为：DBSE技术-即分流（Dividing）、均压（bonding）、屏蔽（Shielding）、接地（Earthing）四项技术加之有效的防护设备的综合。屏蔽措施是系统防雷工程中一项必不可少的工作，是减少雷电电磁干扰的基本措施。屏蔽措施主要有以下三点：一是建筑物本身的屏蔽措施。即法拉第笼式的金属屏蔽结构，必要时应对机房增加屏蔽措施，如加装高密度铜网和高密度钢网，并做好门、窗的屏蔽措施；二是传输线路的屏蔽措施。即各种传输线，包括外部传输线路和内部传输线路，均应穿金属管进行布线，即使机房内静电地板下的传输线路也应如此。传输线路应远离外墙特别是建筑物的主钢筋，传输管线的两端应可靠接地；三是设备的屏蔽。即设备本身应具备一定的屏蔽措施，设备的金属外壳应可靠接地。

4、电涌保护器（SPD）的安装

4.1供电线路的SPD防护

银行系统中心机房动力电一般采用从配电房引出的2路专线供电，进入机房后设置了专用配电柜。配电柜内一路供机房内UPS用电，另一路供机房精密空调用电。分行电源SPD应按三级保护的要求进行设计：第一级在配电房低压母线侧安装每相通流量为50KA的 10/350us波形SPD，如DEHNportMaxi；第二级在机房专用配电柜输入总线上安装每相通流量为60KA的8/20us波形的SPD，如DEHNguard385；第三级在UPS输入端和精密空调的供电端安装每相通流量为20KA的8/20us波形的SPD，如DEHNguard275。对于下属网点营业部，可按两级保护要求进行设计：第一级在机房专用配电柜输入总线上安装通流量为100KA的8/80us复合测试波形的SPD，如DEHNVGA280；第二级在UPS输入端安装每相标称通流为20KA的8/20us波形的SPD，如DEHNguard275。由于二、三级SPD均属限压型且处于同一房间，设备安装时应保证它们之间大于5米的规定。4.2信号线路的SPD防护

4.2.1对于进入信息中心机房内的所有电话外线，应在配线架上安装一级初保护避雷器。4.2.2 X.25、DDN、ISDN等电话专线，应在进入调制解调器前串接电话专线SPD，作为二级细保护。

4.2.3计算机网络系统的小型机、服务器、网络交换机、路由器、等设备，除线路的传输过程中应做好屏蔽与接地措施外，应在网络接口处需安装信号SPD。

4.2.4选择安装信号SPD时，必须了解网络的拓朴结构，网络的传输速率，选用的传输介质等内容。

4.2.5对于采用光缆传输的信号线，不需加装SPD，但光缆的金属 外皮、金属加强筋应在进入光端机前可靠接地。5.补充说明

5.1关于信息系统接地系统

关于弱电设备接地的问题，主要经历了独立接地、联合接地、共用接地三个阶段的讨论，同时，对接地电阻值的要求也很苛刻，银行系统信息中心接地电阻一般要求小于1欧姆。IEC标准及我国现行国标已经明确要求采用共用接地系统，完善等电位联结措施，而对接地电阻值的大小已经淡化。以前银行系统信息中心普遍要求采用独立地网，这种劳民伤财的做法也应该废除了。5.2关于SPD的安装

浅谈装有避雷器的高压电机设计 第6篇

【摘 要】通过对氧化锌避雷器工作原理的分析，介绍了一种装有避雷器的高压电机结构及接线设计。

【关键词】避雷器；电机；设计

Talking about the design of high-voltage motors equipped with surge arresters

Yu Hai-yang，Zhao Yun，Li Lu

（Xi'an Taifu Simo Motor Co.Ltd Xi'an Shannaxi 710018）

【Abstract】Through analysising working principle of MOA， to introduce the a kind of a structure equipped with a lightning arrester of high-voltage motors and its wiring design.

【Key words】Lightning；Electric motors；Design

1.引言

目前使用的高压电动机均未配置避雷设施，电动机在雷电频发地区使用时由于过电压会对电机绕组绝缘产生损伤，影响电动机安全运行。从而目前急切需要一种能够防雷避雷的高压电机。

2. 氧化锌避雷器的工作原理

氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器，且避雷器的体积小，安装方便可靠，价格比较便宜。利用氧化锌避雷器良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安级），当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到对设备保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。高压电动机配装有氧化锌避雷器可对对地绝缘起到一定保护作用，既避免了高压电动机因为过电压绝缘被击穿而损坏，又减少了各种短路事故。

3. 装有氧化锌避雷器的高压电机结构

参见图1，高压电机带有主接线盒和中性点接线盒，高压电机内部定子绕组上设置有两组接线柱，其中一组接线柱连接至电机主接线盒，另一组接线柱连接至电机中性点接线盒内的三个经封星处理后的出线端子。中性点出线盒的出线端子的中性点与氧化锌避雷器相连接。高压电机内部定子绕组上设置的两组接线柱，每组为三根接线，呈六出线结构。六出线结构采用“Y”型接法。

4.安装避雷器的高压电机接线

（1）根据避雷器选用规则、电机电压等级和所要求避雷器的类型和精度等级选用合适的避雷器。

（2）由于操作过电压主要产生在高压电动机相与相之间，所以要求电机定子为星形接法，即电机为星形接法六出线，定子生产时预留六个出线头，U1、V1、W1端子接入电机出线盒内，方便用户使用。

（3）对U2、V2、W2端子用连接片进行封星，中性点用一根连接线连接避雷器，并将避雷器固定在中性点出线盒内，从而保证了避雷器运行的可靠性。

5. 结语

装有氧化锌避雷器的高压电机可通过避雷器有效防止由于雷电过电压、操作过电压而损坏高压电机的绝缘系统，保证高压电机的正常运行。

参考文献

[1] 王秉钧.金属氧化物避雷器[M].北京：水利水电出版社，1992.

[2] 重庆大学.高电压技术[M].北京：电力工业出版社，1985.

浅谈在输电线路防雷上避雷器的应用 第7篇

随着合成绝缘材料在防雷技术上的应用和发展, 许多国家如美国、日本等, 将避雷器安装在输电线路的易击段, 以提高线路的耐雷水平, 降低雷击跳闸率。江苏供电公司盐城供电分公司于1999年开始对几条跳闸率较高的35k V及110k V输电线路安装了线路避雷器。经过了几年的运行, 取得了满意的效果。

1 线路避雷器防雷的基本原理

对一般高度的杆塔, 线路的耐雷水平主要与4个因素有关:线路绝缘子的50%放电电压;有无架空地线;雷电流强度;杆塔的接地电阻。绝缘子的50%放电电压是一定的, 雷电流强度与地理位置和气候条件相关, 不装避雷器时, 提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。在山区, 降低接地电阻是非常困难的, 又容易发生绕击, 这也是为什么山区输电线路雷击跳闸率高的原因。

线路避雷器与线路绝缘子并联。当雷击时避雷器动作, 避雷器的残压低于绝缘子串的50%放电电压, 即使雷击电流增大, 避雷器的残压仅稍有增加, 绝缘子仍不致发生闪络。雷电流过后, 流过避雷器的工频续流仅为毫安级, 流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭, 线路断路器不会跳闸, 系统恢复到正常状态。图1说明了线路避雷器的伏-秒特性与绝缘子的伏-秒特性的配合关系。绕击时, 避雷器的伏-秒特性要比绝缘子的伏-秒特性低15%以上, 反击时, 可以低20%以上。

2 线路避雷器安装之前的准备工作

线路避雷器主要是用于降低送电线路的雷击跳闸率, 而非限制操作过电压, 因此线路避雷器宜使用带串联间隙型, 并且, 安装之前要做好准备工作。

2.1 进行规定的电气试验

避雷器安装投运前应进行规定的电气试验。测量其绝缘电阻、直流1m A下的电压U1m A及电压为75%U1m A下的泄漏电流, 测量结果应与出厂数据比较无明显变化, 并应符合规程规定。表1为盐城供电分公司部分线路避雷器的出厂试验和交接验收试验结果。安装过程中要按要求安装好串联间隙, 安装投运后要检查并记录计数器的动作情况, 以便日后能够对其他线路作分析比较。

2.2安装线路避雷器的定点原则

1) 线路的运行经验。对线路投运至今的运行情况进行分析, 确定易遭雷击的杆塔, 分析确定是绕击还是反击。

2) 线路途经的地形、地貌以及邻近影响。现场勘察线路经过的地段, 特别对经过鱼塘、河流及山地等地段的线路要重点分析, 记录有可能因地形、地貌条件而使线路杆塔遭受雷击的地段, 一般经过此路段的杆塔优先考虑。

3) 杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值, 确定不符合接地电阻设计要求的杆塔并进行改造, 对于因地质条件限制而无法达到要求的优先考虑。

4) 综合以上因素分析, 结合交通条件, 确定线路避雷器安装的最佳地点。

3 输电线路使用线路避雷器的情况

盐城供电分公司的110k V、35k V输电线路有很多条, 安装了线路避雷器16组, 共48只。

其中110k V某线全长12.13km, 线路经过的地形大部分是平地, 其中有一段跨越河流。绝缘子为XP-7型, 1992年投入运行。该线路26号、29号塔分别于1998年、1999年遭受雷击, 26号塔L2和L3相绝缘子击碎, 29号塔L1相绝缘子击碎。对此, 我们对该线路数据进行分析、统计, 到受雷击的杆塔进行了现场勘察, 并测量了杆塔的接地电阻。在现场勘察中, 我们发现26号、29号塔的接地电阻在13Ω以上, 附近的27号、28号塔位于河流两岸, 标称高度比26号、29号塔高。经过分析, 我们认为26号、29号塔遭受雷击的原因是部分雷电流经避雷线至26号、29号塔或雷击该塔后, 由于该塔的接地电阻较大, 雷电流未能够流入大地就使绝缘子发生闪络。因此, 我们确定在26号、29号塔各安装一组线路避雷器。至今已运行近2年时间, 期间该线路未发生雷击故障, 而从放电计数器的读数表明, 26号、29号塔避雷器发生了多次动作 (见表2) 。在同一地区, 地形、气候条件相同而未有安装线路避雷器的110k V线路却出现了雷击故障。

35k V清白线全长8.8km, 线路杆塔主要位于山地上, 杆塔的接地电阻都在16Ω以上。在1997年7月30日, 30号杆L2相绝缘子被雷击碎;1999年8月2日, 32号杆L1相绝缘子被雷击碎。鉴于此情况, 我们于2000年对该线路进行了现场勘察, 并根据雷击杆塔的接地电阻及其所在的自然环境, 确定在该线路的31号、32号杆各加装一组线路避雷器。运行至今已近3年, 期间该线路未发生雷击故障, 而从放电计数器的读数表明, 31号、32号杆避雷器发生了多次动作 (见表2) 。

4 结论

1) 多雷击杆塔加装了线路带串联间隙避雷器后, 杆塔未发生雷击跳闸, 线路的雷击跳闸率降低了, 防止雷击线路取得了初步的效果。

2) 雷电定位系统便于查找故障点, 其提供的雷电流数据对分析绕击、反击有很好的指导作用, 建议进一步开展此项工作。

3) 继续对有雷击故障的线路进行系统分析, 有针对性地加装线路避雷器, 以提高杆塔的耐雷水平, 提高线路的运行可靠性, 同时不断积累应用线路避雷器防雷工作方面的运行经验。

摘要：为了减少雷击对输电线路的伤害, 将线路避雷器安装在输电线路的易击段, 可以提高线路的耐雷水平。鉴此, 介绍了线路避雷器防雷的基本原理和安装前的准备工作。并对近年来盐城供电公司部分已挂网运行的避雷器进行了跟踪分析, 原多雷击杆塔自从加装了线路带串联间隙避雷器后, 现杆塔未发生雷击跳闸比较少见了。

避雷器在电力系统应用中的问题分析 第8篇

1.1 避雷器自身过电压防护问题避雷器是过电压保护电器, 但其自身也存在着过电压防护问题, 避雷器对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压等能起到限压保护的作用, 但对于能量无限的过电压, 如暂态过电压 (工频过电压和谐振过电压的总称) , 其频率或为工频的整数倍或分数倍, 与工频电源频率总有合拍的时候, 如果因为某些原因出现暂态过电压, 工频电源能自动补充过电压能量, 即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减, 暂态过电压进入避雷器保护动作区, 会对避雷器有反复的作用, 甚至将避雷器损坏爆炸, 所以暂态过电压对避雷器有致命的危害。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强, 但是由于其稳定性差, 常因冲击放电电压 (保护动作区起始电压) 值下降, 这样也可能受到暂态过电压的伤害。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压偏低, 仅2.21~2.56Uxg (最大相电压) , 而有些暂态过电压最大值达2.5~3.5Uxg, 因此对暂态过电压的承受能力较低。加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内才能避免暂态过电压对避雷器的危害。

1.2 避雷器自身对电力系统不安全影响保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后, 保护回路再也没有限流元件, 保护动作都要造成接地故障或相间短路故障, 会增多电路的故障率, 影响电力系统的正常、安全运行。应用氧化锌避雷器, 会从根本上解决这一问题, 并且不用自动重合闸装置就能避免雷电对电路的危害。

1.3 避雷器其连续雷电冲击保护能力在高压电力装置受到连续雷电冲击时, 对其伤害更大。连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs, 间隔时间极短。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流, 雷电流泄放 (小于100μs) 完毕, 立即恢复到可进行再次动作能力, 因此这种避雷器有连续雷电冲击保护的能力, 对于多雷区域的避雷器防护有重要的作用。

2 避雷器运行中的问题分析

从各项主客观因素对损坏的避雷器进行技术分析, 造成避雷器运行中爆炸的原因主要有:

2.1 避雷器的密封问题。

避雷器会受到密封老化问题的困扰, 这主要是因为生产厂家的技术不完善, 或者使用的密封材料老化造成的, 在温差变化较大时或运行时间接近产品寿命后期, 造成其密封性能下降潮气进入, 造成内部绝缘损坏, 电阻片受到危害, 引起爆炸。

2.2 电阻片抗老化性能差。

当避雷器运行接近其使用寿命时, 电阻片劣化造成泄漏电流上升, 甚至造成与瓷套内部放电, 放电严重的时候, 会造成内部的气温急剧上升, 而引起避雷器本体爆炸。

2.3 瓷套污染。

由于避雷器都是在室外工作, 瓷套容易受到粉尘的影响, 特别是设置在冶金厂区内变电所, 由于有大量的金属粉尘, 严重的污染瓷套外部, 并使瓷套表面的电流分布不均, 势必导致电阻片中电流的不均匀分布, 使流过电阻片的电流较正常时大1—2个数量级, 造成附加温升, 使吸收过电压能力大为降低, 这样就加速了电阻片的劣化。

2.4 高次谐波。

冶金企业电网随着大吨位电弧炉、大型整流、变频设备的应用及轧钢生产的冲击负荷等影响, 使电网上的高次谐波值严重超标。由于电阻片的非线性, 当正弦电压作用时, 还有一系列的奇次谐波, 而在高次谐波作用时就更加速了电阻片的劣化速度。

3 要保证避雷器在网上安全可靠运行, 应采取以下措施:

3.1 防污措施。

对避雷器瓷套进行定期的清理, 如定期清扫或涂以防污闪硅油, 还可以选择防污型的避雷器瓷套使用。

3.2 谐波治理。

加强电网谐波的治理力度, 在有谐波源的母线段增设动态无功补偿和滤波装置, 以使电网的高次谐波值控制在国家标准允许范围内。

3.3 技术管理

避雷器应用 第9篇

关键词：输电线路,避雷器,应用

近几年, 我国开展研究并线路避雷器的研究, 并开始挂网使用。秦皇岛电力公司近年也在线路的雷害高发区, 采取了安装线路避雷器的综合防雷措施, 通过多年运行观察, 防雷效果明显。现就结合多年运行情况, 就线路避雷器在输电线路中应用的经验进行探讨。

一、雷电过电压的种类:

输电线路中的雷害主要为:雷击直击、雷电反击和雷电感应。其中雷电直击为雷电直接击中导线和雷电绕过架空避雷线击中导线上 (又称雷电饶击) , 其危害程度最大, 导致线路绝缘直击闪络或绝缘击穿;雷电反击为雷电击中架空避雷线、杆顶, 形成作用于线路绝缘子的雷电反击过电压, 易造成反击闪络, 对线路危害程度次之;雷电感应表现为雷电对地放电, 线路上可产生感应过电压, 主要对35k V及以下绝缘配置较低的线路产生威胁。

输电线路遭受雷击, 除了雷电波沿输电线路向电站传输威胁电站设备外, 会造成线路绝缘子闪络, 线路跳闸, 甚至停运, 严重影响线路的可靠运行;同时由于雷害多发区输电线路多处于山区, 山高路险, 抢修维护工作难度较大。秦皇岛地区除开展常规防雷措施外, 还开展了线路多发区段杆塔加装线路避雷器的综合防雷治理, 在近年雷电天气呈现增强多发情势下, 线路雷害跳闸呈明显下降趋势。

线路加装线路避雷器, 主要利用避雷器的优异的非线性特性, 既可有效的限制雷电过电压, 也可限制操作过电压, 使输变电设备得到保护。

二、线路避雷器分类及其电气特性

线路避雷器分无间隙避雷器和带串联间隙避雷器。其中无间隙避雷器主要用于限制雷电过电压及操作过电压;带串联间隙避雷器主要用于限制雷电过电压或部分操作过电压。带串联间隙避雷器又分绝缘子间隙和纯空气间隙两种避雷器。

无间隙线路避雷器的特点:动作灵敏, 分散性小;保护性能好;结构简单, 便于安装;电阻片运行荷电率较高, 易老化;避雷器故障时, 会立即引起跳闸;需每年进行预防性试验, 维护工作量较大。适用于电站内和附近的设备及线路的操作过电压和雷电过电压的保护。

有间隙线路避雷器的特点:放电电压具有分散性;对绝缘子串雷击闪络具有良好的保护作用;需进行安装安装设计;有间隙隔离, 电阻片运行荷电率极低;避雷器本体故障时, 间隙仍能承受住运行电压的作用;运行维护工作量小。适用于架空线路的雷害事故的预防, 可显著降低雷击跳闸率。

要求:带间隙避雷器在最大间隙下进行雷电冲击放电试验, 冲击电压放电的波头时间在1~10μS范围内, 绘制伏秒特性曲线, 该伏秒特性应比被保护的线路绝缘子 (串) 的雷电冲击伏秒特性曲线至少低10%。

三、线路避雷器防雷的基本原理

线路避雷器一般采用避雷器本体和串联间隙的组合结构, 避雷器本体基本不承担系统运行电压, 不存在长期运行电压下的电老化问题, 在本体发生故障时也不影响线路运行。串联间隙有两种, 一是纯空气串联间隙 (简称纯空气间隙) , 一是由合成绝缘子支撑的串联空气间隙 (简称绝缘子间隙) 。其中纯空气间隙型避雷器不必担忧空气间隙发生故障, 但在安装调整间隙距离时要求高;绝缘子间隙避雷器, 实施安装较为容易, 但串联间隙的合成绝缘子承担着较高的系统电压, 对合成绝缘子质量要求高。但国内合成绝缘子产品成熟, 质量较高, 采用合成绝缘子间隙避雷器更适合线路上使用。

线路避雷器并联连接在线路绝缘子的两端, 当输电线路遭受雷击时, 由于避雷器的放电电压或残压低于线路绝缘子的放电电压, 避雷器将先于绝缘子放电, 限制了线路上的雷电过电压, 从而绝缘子不放电, 达到了防止线路雷击跳闸的目的。

雷击杆塔时塔顶电位迅速提高, 加装避雷器以后, 雷电流的分流将发生变化, 一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔, 一部分经塔体入地, 当雷电流超过一定值后, 避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线, 传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时, 由于导线间的电磁感应作用, 将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流, 这种分流的耦合作用将使导线电位提高, 使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压, 绝缘子不会发生闪络, 因此线路避雷器具有很好的钳电位作用, 这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

四、线路避雷器加装选点

大量运行经验表明, 线路遭受雷击往往集中于线路的某些地段, 我们称之为易击区。线路若能避开易击区, 或对易击区线段加强保护, 则是防止雷害的根本措施。实践表明, 下列地段易遭雷击:雷暴走廊, 如山区风口以及顺风的河谷和峡谷等处;四周是山丘的潮湿盆地, 如杆塔周围有鱼塘、水库、湖泊、沼泽地、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等处;土壤电阻率 (ρ) 有突变的地带, 土地质断层地带, 岩石与土壤、山坡与稻田的交界区, 岩石山脚下有小河的山谷等地, 雷易击于低土壤电阻率处;地下有导电性矿的地面和地下水位较高处;当土壤电阻率差别不大时, 例如有良好土层和植被的山丘, 雷易击于突出的山顶、山的向阳坡等。

由于线路避雷器的保护是有限的, 一只避雷器只能保护一串绝缘子。但对于被保护串而言, 不论雷击在档距中央、塔顶, 还是雷电饶击和反击, 避雷器的保护都是贴身的, 都是十分有效的。

由于雷击放电分散性比较大, 在选择安装线路避雷器地点过程中, 必须结合本地区历年来的线路雷击跳闸情况、运行经验及线路所经的地形地貌特征等各种因素, 确定线路避雷器安装的最佳地点, 提高线路的耐雷水平。

五、避雷器的安装维护

线路避雷器安装时应注意: (1) 选择多雷区且易遭雷击的输电线路杆塔, 最好在两侧相临杆塔上同时安装。 (2) 垂直排列的线路可只装上下两相。 (3) 安装时尽量不使避雷器收力, 并注意保持足够的安全距离。 (4) 避雷器应顺杆塔单独敷设接地线, 其截面不小于25平方毫米, 尽量减小接地电阻的影响。

安装前, 要按照《电力设备交接和预防性试验规程》项目, 进行试验检测, 合格后方可挂网。

投运后进行必要的维护。加强巡视检查, 在大风、雷、雨、雪等恶劣天气后, 要察看避雷器计数器的动作次数、避雷器间隙状态是否变形或错位、避雷器表面是否有电弧烧伤痕迹和损坏、连接线是否断开等问题。要开展避雷器预防性抽测检查试验, 特别是对动作次数大于20次的, 要进行避雷器本体绝缘电阻检查和直流1m A参考电压试验。

结束语

在雷害易发区杆塔上安装线路避雷器后, 所加装位置均未发生雷击闪络, 线路雷击跳闸率大幅下降, 在线路防雷上发挥了作用。同时合理选择避雷器, 合理选择安装位置是很重要, 对能否发挥线路避雷器防雷作用的关健。

以上是笔者在多年从事输电线路防雷治理过程中防雷经验的总结, 仅供参考。由于水平有限, 难免有不妥之处, 请批评指正。

参考文献

[1]《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997;

[2]《高电压技术》主编:周泽存;

[3]《高电压技术》主编:易辉;

[4]《电力工程高压架空送电线路设计手册》东北电力设计院

避雷器应用 第10篇

关键词：智能型,金属氧化物避雷器,在线监测装置

金属氧化物避雷器 (MOA) 是20世纪70年代初期出现的新型过电压保护电器。MOA以其优异的非线性、大的通流能力以及更高的运行可靠性逐渐取代了传统的碳化硅避雷器, 成为电力系统过电压保护的主要装置。在电力系统中, 热破坏、暂态、谐振过电压冲击及避雷器内部受潮等因素都将加速避雷器阀片的劣化, 致使避雷器损坏, 最终导致被保护设备失去保护, 所以对MOA进行监测是保证电力系统安全运行的重要手段。国家电网公司已把避雷器在线监测装置纳入到实际智能化变电站中进行应用, 体现了对避雷器在线监测的高度重视。本文在此背景下研制了布局清晰、功能集成度高、通用性和可靠性强的智能型避雷器在线监测装置, 具有信息数字化、功能集成化、状态可视化等技术特征, 并在实际智能化变电站中进行了成功应用。

1 智能型避雷器在线监测装置原理和分析

图1是MOA阀片在单相小电流下的电路等效模型, 它是由一个非线性电阻R与线性电容C并联而成, 设Ux为设备运行电压, Ix为避雷器总泄漏电流, 其中IR为阻性电流, IC为容性电流。从等效电路可知, 流过MOA的总泄漏电流可分为阻性电流IR和容性电流IC两部分, 容性电流分量产生的无功损耗并不会使避雷器阀片发热, 导致避雷器阀片发热的是阻性分量产生了有功损耗。

在大电流冲击情况下, 避雷器会迅速泄放大电流, 避雷器在线监测装置根据采集到的泄漏电流大小来判断避雷器动作与否, 从而可靠进行避雷器动作次数计数。在“交流无间隙金属氧化物避雷器用监测器”标准JB/T 10492—2004中, 明确了上限、下限计数电流大小范围[1]。

避雷器泄漏电流监测内容有全电流监测和阻性电流监测, 其中阻性电流可通过算法从全电流中分离出来的。避雷器在正常运行时, 阻性电流分量很小, 占泄漏全电流的5%~20%, 此时的泄漏全电流以容性电流分量为主导。但当避雷器老化、受潮、过电压时, 其泄漏全电流在幅值和波形上会有很大变化。全泄漏电流在幅值上的增大主要是阻性电流分量的幅值增长速度快, 全泄漏电流波形上的变化主要是由于阻性电流分量的非线性快速增长, 因此检测阻性电流才能真正监测出避雷器的运行状态。为此, 在DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》中提到, 对于复杂的现场形式而言, 在阻性电流增加到50%时应分析原因, 阻性电流增加一倍时应停电检查[2];同时在DL/T 987—2005《氧化锌避雷器阻性电流测试仪通用技术条件》中提到需测试阻性电流, 并规范了测量范围的上限和下限[3]。

目前从全电流中分离出阻性电流的方法比较多, 一般有三次谐波法、零序电流法、电容电流补偿法等[4], 各方法都有相应的优缺点, 相对来说, 采用基波分析法则比较合理和可靠些, 此方法可排除MOA两端电压所含谐波对测量阻性电流基波分量的影响。基波分析法原理是:传感器采集一定周期内避雷器泄漏全电流, 经傅里叶变换算法可提取全电流中基波电流幅值和相角, 同时采集加在避雷器上母线电压信号, 经傅里叶变换算法得到电压信号的相角, 进而得出全电流与电压之间的相角差;由于阻性电流与电压信号同相位, 而容性电流超前电压信号90°, 因而可利用投影法, 得出全电流基波在电压上的投影即为阻性电流基波, 从而根据阻性电流基波所占全电流比例的变化来判断MOA的工作状况及判断是否进行告警处理。采用基波分析法得到的避雷器正常工作时和过电压时全电流、阻性电流、容性电流波形图分别如图2和图3所示, 从图2和图3的对比可以看出, 避雷器过电压时, 阻性电流大幅度增加, 占全电流很大一部分比例, 且全电流的波形发生了变化, 全电流最大峰值点由正常工作时容性电流峰值点向过电压时阻性电流峰值点移动。

2 避雷器在线监测装置的研制和应用

图4为本文研制的在线监测系统图。

其中避雷器传感器采集避雷器的泄漏全电流和阻性电流, 通过RS485通信方式, 将全电流、阻性电流和动作次数送给避雷器在线监测IED, 各间隔避雷器传感器按“手拉手”方式连接到避雷器在线监测IED, 由于每相线路会有一台MOA, 所以每相相应的配置一台避雷器传感器;在线监测IED将智能化变电站各间隔避雷器传感器传送过来的信号进行集中搜集和处理、全电流和阻性电流显示、动作次数显示、电流超出告警范围告警显示、传感器通信异常告警显示, 以便提醒现场运行人员及时了解各间隔避雷器和传感器的运行状态, 同时通过智能化变电站通用的IEC 61850通信标准将各信号送后台监控系统进行避雷器监测变量的实时监控、动态画面展示、历史数据记录和告警等。

本文研制的避雷器在线监测装置是新一代全面支持智能化变电站的智能型在线监测装置。装置采用南瑞继保电气有限公司最新研制的UAPC平台, 支持GOOSE和MMS通信, 可以通过IEC 61850中的LOG日志方式存储避雷器相关数据, 如泄漏全电流、泄漏阻性电流、动作次数等, 可以通过后台进行任何时刻的数据查询。装置采用整体面板、全封闭机箱, 强弱电严格分开, 抗干扰能力大大提高, 达到了电磁兼容各项标准的最高等级, 经过严酷的高低温试验, 可以在户外恶劣的环境中运行。采用了高性能DSP、内部高速总线, 硬件和软件均采用模块化设计, 配置灵活, 具有插件、软件模块通用, 易于扩展、易于维护的特点。

避雷器在线监测装置配置了高性能板卡, 其中B01板卡为NR4106板卡, 该插件由高性能定点DSP、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他外设组成。装置管理、通信等功能通过光以太网进行, 支持GOOSE通信和MMS通信, 支持双网模式, 并负责人机界面交互和报告事件记录。当装置按断路器间隔配置时, 该插件还负责接收间隔内的SF6传感器和避雷器传感器的相关数据。B07和B08板卡为RS485扩展插件NR4205。当PCS-223A作为避雷器在线监测IED时, 由于传感器数量较多, 通过选配B07和B08插件, 可以扩展RS485的通信口, 增加总线带载能力;该插件可支持不同串口通信协议的传感器信号接入, 方便工程实施。B09板卡为电源插件, 具有很宽的输入范围, 为DC 88~264 V。具有预留的开出接点, 包含报警、闭锁节点及其他开出节点, 输出电流6 A, 最大电流可达8~10 A。电源主拓扑为反激, 原边采用准谐振, 副边同步整流, 以提高电源效率。全范围效率大于80%, 最高效率可达84%。

目前避雷器在线监测装置已在诸多智能化变电站中良好运行和可靠应用。氧化锌避雷器的实时监测与故障诊断对于确保电网的可靠安全运行、了解电网实时运行的状况具有十分重要的意义。一旦MOA发生故障, 避雷器本身将造成损坏甚至是爆炸, 同时其他电气设备将失去过电压保护, 直接影响电力系统的安全运行。

在线监测氧化锌避雷器的运行状态, 一方面可以在不停电的情况下随时了解其运行状态, 及早发现和排除故障, 避免发生避雷器爆炸, 健全变电站避雷器的安全运行预警系统;另一方面可对避雷器动作次数进行统计和对泄漏电流进行实时采集, 并实现数据的远传, 从而有效及时地检测避雷器内部缺陷, 尤其是阀体受潮、内部组件老化等, 以实现避雷器的状态检修。

状态检修基于设备实际运行工况, 根据其运行电压下各种特性参数的变化, 通过比较诊断确定电气设备是否需要检修以及需要检修的项目和内容, 具有极强的针对性和实时性。根据美国电力研究院诊断检修中心的统计表明, 实施状态检修可以提高设备利用率在5%以上, 同时节约检修费用25%~30%[5]。而传统的定期检修多是在设备停电的条件下进行, 其科学性、时效性差, 检修具有一定的盲目性;设备停电次数多, 测试周期长;无法对运行中电力设备的绝缘进行跟踪测试, 不能及时发现设备内部的故障隐患;且停电做介质损耗、泄漏等预防性试验时, 试验施加的电压远远低于运行电压, 对某些缺陷的反应也不够灵敏。定期检修体制具有严重的缺陷, 存在着维修不足或维修过剩以及盲目维修的现象, 这使得国家每年在设备维修方面耗资巨大, 且不能满足电力工业发展的要求。因此, 对避雷器进行在线监测具有重要的意义, 而避雷器在线监测装置的成功应用将对避雷器的在线监测和状态检修带来重要作用。

3 结语

本文对避雷器在线监测的原理进行了分析, 并采用基波分析法得到了避雷器正常工作时和过电压时全电流、阻性电流、容性电流波形图, 同时基于UAPC平台, 研制了新一代全面支持智能化变电站的智能型在线监测装置, 硬件和软件均采用模块化设计, 配置灵活, 插件、软件模块通用, 易于扩展、易于维护。

研制的避雷器在线监测装置及系统具有布局清晰、功能集成度高、可靠性强等特点, 体现了信息数字化、功能集成化、状态可视化等技术特征, 满足了智能化变电站实际应用需求。避雷器在线监测装置的成功应用将对避雷器的在线监测和状态检修带来重要作用, 实施状态检修可以提高设备利用率, 同时节约检修费用。该装置已在诸多智能化变电站中良好投运和可靠运行, 积极响应了国家电网公司提出的对一次设备进行在线监测的要求。

参考文献

[1]JB/T10492—2004交流无间隙金属氧化物避雷器用监测器[S].

[2]DL/T596—1996电力设备预防性试验规程[S].

[3]DL/T987—2005氧化锌避雷器阻性电流测试仪通用技术条件[S].

[4]邓维.金属氧化物避雷器阻性电流测量方法研究[D].上海:上海交通大学, 2007.

避雷器应用 第11篇

【关键词】避雷针；独立避雷针；构架避雷针；变电所

1.独立避雷针

为确保变电站中最重要而绝缘较弱的主变压器的绝缘免受反击的威胁，要求在装设避雷针的构架附近埋设辅助集中接地装置，且避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线到主接地网的地下连接点，沿接地体的距离不得小于15米；由于变压器的绝缘较弱又是变电所中最重要的设备。在变压器的门型构架上，不允许装避雷针。

避雷针在高度h处的电位ua为

接地装置上的电位ue为

式中Ri——避雷针的冲击接地电阻，Ω；

L0——避雷针单位高度的等值电感，μH/m；

h——避雷针校验点的高度，m；

i——流过避雷针的雷电流，kA；

取空气间隙击穿场强为Ea（kV/m），避雷针与被保护设备或其构架间的空中距离应为：

取土壤的平均击穿场强为Ee（kV/m），避雷针接地装置与被保护设备接地装置之间的地中距离应为：

我国标准推荐用下面两个公式校核独立避雷针与被保护设备之间的空气距离Sa和地中距离Se

Sa≥0.2Ri+0.1h

Se≥0.3Ri

Sa不宜小于5m，Se 不宜小于3m。

在一般土壤中避雷针（线）的工频接地电阻不宜大于10Ω。对110kV及以上的配电装置，由于电气设备的绝缘水平较高，可将避雷针装设在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率较大的地区（ρ>1000Ω·m），宜装设独立避雷针。

2.构架避雷针

66kV的配电装置，允许将避雷针装设在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率ρ>500Ω·m的地区，宜装设独立避雷针。35kV及以下高压配电装置架构或房顶上不宜装设避雷针。

架构避雷针的接地是利用发电厂、变电站的主接地网，但应在其附近装设辅助集中接地装置，并且架构避雷针与主接地网的地下连接点至变压器的接地线与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小于15m。

关于线路终端杆塔上的避雷线能否与变电站架构相连，也按是否发生反击的原则处理。当线路电压等级在110kV及以上时，允许将避雷线引至出线的门型架构上，当土壤电阻率大于1000Ω·m时，应装设集中接地装置。

当土壤电阻率ρ<500Ω·m时，35kV～60kV线路的避雷线允许连接到出线门型架构上，但应设集中接地装置。在ρ>500Ω·m的地区，避雷线应终止于线路终端杆塔，从线路终端杆塔到配电装置架构之间的一档线路由独立避雷针保护，也可在线路终端杆塔上装设避雷针。

为了不发生反击事故，避雷线与被保护设备之间的空气距离Sa及避雷线的接地装置与被保护设备接地装置之间的地中距离Se应足够大，且避雷线绝缘端的绝缘子串应有足够的绝缘强度，以防止反击事故的发生。

当避雷线一端绝缘时，雷击绝缘子串附近的避雷线开路端c点的过电压最高。该点的过电压uc可按下式计算：

式中 L0——避雷线与接地架构单位长度的平均电感，μH/m；

△l——避雷线上校验的雷击点与接地支柱的距离，m；

h——避雷线支柱的高度，m。

一般情况下，避雷针、避雷线的Sa不宜小于5m，Se不宜小于3m。避雷线一端绝缘时绝缘子串的片数，按雷击绝缘子串附近避雷线不致使绝缘子串闪络的条件选择。

关于线路终端杆塔上的避雷线能否与变电站架构相连，按是否发生反击的原则处理。当线路电压等级在110kV及以上时，允许引至出线的门型架构上，土壤电阻率大于1000Ω·m时，应装设集中接地装置。土壤电阻率ρ<500Ω·m时，35kV～60kV线路的避雷线允许连接到出线门型架构上，但应设集中接地装置。当ρ>500Ω·m时，避雷线应终止于线路终端杆塔，从线路终端杆塔到屋外配电装置架构之间的一档线路由避雷针保护。

3.变电所进线段的保护作用

（1）为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设备，必须限制流经避雷器的电流幅值不超过5kA（330kV-500kV为10kA）、限制侵入波陡度α不超过一定的允许值。

（2）35-110kV无避雷线线路，雷击变电所附近导线时，两者都有可能超过。

（3）进线段保护是指在临近变电所1-2km的一段线路上加强防雷保护措施，从而使避雷器雷电流的幅值和陡度都降低到合理范围内。 [科]

避雷器应用 第12篇

1 线路避雷器在10k V配电线路中的应用

线路避雷器防雷的基本原理是当线路遭受雷击的时候对雷电流进行分流。当线路没有加装线路避雷器时, 一旦遭受雷击, 线路杆塔中产生的雷击电流会沿着避雷线流入相邻的杆塔内, 另外一部分电流则被杆塔引入大地中, 此时, 杆塔的接地电阻会呈现出暂态电阻的特性。对于10k V配电线路而言, 其耐雷水平与雷电流强度、冲击接地电阻以及绝缘子50%放电电压三个因素有着密切的关系。通常情况下, 雷电电流的强度与杆塔所处的地理位置以及大气条件有关, 客观存在, 而绝缘子50%放电电压固定, 因此, 要想提高杆塔的耐雷水平, 在不安装避雷器的情况下, 只能采取相应的措施, 降低杆塔的接地电阻。但是, 在部分特殊的区域, 想要降低线路杆塔的接地电阻是非常困难的, 这也是10k V配电线路经常出现雷击问题的原因。而通过加装线路避雷器, 当杆塔受到雷击时, 电流的流向基本不变, 但是一旦其超出限值, 则避雷器会自动动作, 实现分流, 使得大部分雷电流经避雷器流入到导线, 然后传输到相邻的杆塔。这种避雷方式对于接地电阻没有严格的要求, 而且施工简单, 比较容易实现, 具有良好的防雷效果。

10k V配电线路情况复杂, 相应的线路避雷器安装也形式多样, 主要分为带串联间隙型和无串联间隙型两大类。串联间隙避雷器主要应用在配网线路上, 带串联间隙避雷器与导线通过空气间隙来连接, 由于具有间隙, 有隔离高压的效果, 大大延长了寿命, 在本体损坏的情况下仍具有保护间隙的功能, 特别适用于一些偏远位置的安装。无间隙型避雷器主要应用在需要保护其他弱绝缘的电力设备免受雷电损坏的位置, 直接与导线连接, 用于限制操作过电压和雷电过电压, 具有无延迟、残压低、性能稳定的优点。避雷器安装地点主要针对易雷击的区段, 并结合雷击故障的不同情况确定安装避雷器的杆塔。

2 线路避雷器在应用中的常见问题

线路避雷器作为一种简单有效的防雷措施已经在10k V配电线路中已经广泛应用, 但实际运行中由于避雷器自身的限制和故障导致无法对线路进行有效的保护, 甚至有可能引起严重的事故。因此需对避雷器应用过程中的常见问题进行分析以寻求解决的方法。

2.1 线路避雷器自身的质量问题

避雷器在生产过程中由于技术不完善, 有可能导致避雷器的绝缘部分与内部的氧化锌阀片间存在气隙, 在长期运行过程中, 避雷器内部就极易受潮, 就会大大降低避雷器内部的绝缘性使避雷器受到损坏。

内部的氧化锌阀片抗老化性能差, 经过长期运行后, 当氧化锌阀片老化到一定程度, 在遭受雷击时造成阀片损坏。避雷器发生故障的概率就会大大增加。

常用的避雷器使用瓷套, 极易产生积污。积污与水汽相融合形成一个导电层, 长此以往最终就会导致避雷器表面的老化, 从而造成故障。

2.2 线路避雷器在安装和运行过程中的问题

线路避雷器在安装时除了要符合相关的安全规定外, 还需满足基本的技术要点, 如安装了线路避雷器的电线杆塔的接地电阻应使其尽量小, 否则就不能起到良好的保护作用。

线路避雷器的安装数量也需达到标准, 因为当在配电线路上安装一组线路避雷器时, 其配电线路的防雷性能会呈现U形的不同变化, 如果配电线路的档距距离比较大时, 配电线路的防雷性能就会随着档距的增加而降低, 因为配电线路上的绝缘子受到线路避雷器的限制, 如果邻近的电线杆塔没有安装线路避雷器, 那么线路上的绝缘子就会受到已经安装了线路避雷器的电线杆塔的影响而产生雷击闪络现象。因此, 配电线路的档距距离对于防雷性能具有很大的影响。

3 针对避雷器存在问题的相应解决措施

3.1 避雷器质量问题的解决

根据避雷器的使用情况, 选择一些新型、安全性能高的产品, 例如复合绝缘外套氧化锌避雷器。常规避雷器的瓷套在使用过程中如果发生爆炸, 炸裂的瓷套碎片会直接影响线路的运行安全。而在科学技术飞速发展的带动下, 避雷器也得到了不断的更新, 复合绝缘外套氧化锌避雷器的出现, 有效解决了常规避雷器笨重的外观, 不仅重量相对较轻, 而且在其电气特性和保护特性方面与瓷外套避雷器基本相同, 甚至当其复合外套损坏后, 配电线路仍然能够正常运行。

3.2 避雷器安装问题的解决

在10k V配电线路中安装避雷器, 能够有效解决雷击问题, 但是会导致成本的增大, 因此避雷器的安装数量有限, 在这种情况下, 为了保证良好的防雷效果, 需要对安装相别进行合理选择, 对易击区和易击点的位置进行确定。相关技术人员应该根据线路的实际运行情况, 结合雷电定位系统, 对线路的落雷参数进行分析和整理, 对可能存在的影响因素进行充分考虑, 解决避雷器的安装问题。

3.3 避雷器运行问题的解决

避雷器在运行中需注重维护, 应安排定期的检查, 以便及时发现和解决问题。比较简单的检查方式可以通过检查瓷套是否有裂痕、损坏和放电的现象, 表面有无严重的污垢, 内部是否有声响, 和避雷器连接的导线以及接地引下线有没有烧伤、断裂和断股的现象, 接地端子有没有牢固等这些比较基础的方式, 通过这些比较简单的方法, 可以得知避雷器是否出现问题。

4 结束语

综上所述, 我国的城市发展迅速, 因此对配电线路提出了越来越高的要求。正确运用线路避雷器可以减少天气原因带来的不利影响, 保证电网的安全性和稳定性, 促进国民经济的迅速发展。

摘要：10kV配电线路是配电网的重要组成部分, 在10kV配电线路故障中雷击是一个重要的原因, 而安装线路避雷器是一个简单有效的提高线路防雷水平的措施。

关键词：10kV配电线路,线路避雷器,应用

参考文献

[1]郇嘉嘉, 曾海涛, 黄少先.应用线路避雷器提高10kV配电线路防雷性能的研究[J].电力系统保护与控制, 2009 (09) :109-112+115.