避雷器参数及选型原则

金属氧化物避雷器的选择

来源：安徽省广德电力公司时间：2008-03-17 责任编辑：巧兰

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避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器，方能发挥其应有的防雷保护作用。

1 无间隙金属氧化物避雷器的选择

选择的一般要求如下：

(1) 应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件，并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式，短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。

(2) 按照被保护的对象确定避雷器的类型。

(3) 按长期作用于避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。

(4) 按避雷器安装地点的暂时过电压幅值和持续时间选择避雷器的额定电压。

(5) 估算通过避雷器的放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。

(6) 根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和额定操作冲击耐受电压，按绝缘配合的要求，确定避雷器的雷电过电压保护水平和操作过电压保护水平。

(7) 估算通过避雷器的冲击电流和能量，选择避雷器的试验电流幅值，线路放电耐受试验等级及能量吸收能力。

(8) 按避雷器安装处最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。

(9) 按避雷器安装处环境污染程度，选择避雷器瓷套的泄漏比距。

(10) 按避雷器安装的引线拉力、风速和地震等条件，选择它的机械强度。

(11) 当避雷器不满足绝缘配合要求时，可采取适当降低其额定电压或标称放电电流等级或提高被保护设备的绝缘水平等补救措施。

2 主要特性参数选择

(1) 持续运行电压Uc。中性点直接接地系统的相对地无间隙金属氧化物避雷器，其Uc 可按不低于系统最高相电压( )选取。

在中性点非直接接地系统，如单相接地故障能在10s以内切除，其Uc仍可按不低于选取，但由于我国大部分中性点非直接接地系统中允许带接地故障运行2h以上，因此Uc可按以下原则选取：

10s及以内切除故障

2h及以上切除故障3～10kV Uc～1.1UL，35～66kV Uc≥UL

至于10s～2h之间，可按2h以上选取，也可参照避雷器的工频电压耐受特性曲线选取。

(2) 额定电压Ur。Ur是指避雷器两端间的最大允许工频电压的有效值，是在60℃温度下注入规定能量后，能耐受额定电压Ur10s，随后在Uc下，耐受30min，能保持热稳定。

(3) 暂时过电压UT。暂时过电压UT是确定避雷器额定电压之依据，在选择UT时，主要考虑单相接地，甩负荷和长线电容效应所引起的工频电压升高，幅值可按下列条件选取。

①中性点非直接接地系统：

3～10kV UT=1.1Um

35～66kV，UT=Um

②中性点直接接地系统：

110～220kV

线路侧

(4) 相对地避雷器的额定电压。相对地避雷器的额定电压可按表1确定。

(5) 工频电压耐受时间特性。避雷器的工频电压耐受时间特性，是其在吸收了规定的过电压能量之后耐受暂时过电压的能力。中性点直接接地系统中用的避雷器，或是带接地故障自动切除装置系统中用的避雷器，可耐受等于其额定电压的暂时过电压10s，若暂时过电压作用时间长，其耐受的幅值就低，反之就高。故若暂时过电压作用时间短于或大于10s 或其幅值低于或高于避雷器的额定电压，即可用该避雷器的工频耐受时间特性曲线进行校核。

(6) 标称放电电流。国标GB11032《金属氧化物避雷器技术规范》规定的避雷器标称放电电流IB，如表2所列。

(7) 保护水平与绝缘配合系数。雷电过电压保护水平是下面两项较高者：

①标称放电电流下的最大残压。

②陡坡冲击电流下的最大残压除以1.15(指油浸绝缘类电器，其它类电气设备可有不同系数)。

操作过电压的保护水平是操作冲击电流下的最大残压。

按惯用法进行绝缘配合时，设备的绝缘水平与避雷器保护水平比值为配合系数。

a．雷电过电压配合系数：

避雷器紧靠被保护设备时＞1.25

避雷器非紧靠被保护设备时＞1.4

b．操作过电压配合系数＞1.15

避雷器的选择与安装

伍志康

雷鸣闪电，是常见的自然现象。由于社会经济的发展，一方面高楼林立，且越来越高，使地面与雷云之间的距离缩短；另方面，工厂、汽车等排出的废气越来越多，污染了空气，使空气中的微粒增加，既利于雷云的形成，也利于雷电流的传导。所以，多雷的珠江三角洲，雷越来越多、越来越强、越来越低，给人们的生产和生活带来极大的威胁。每年因雷击造成的建筑物或设备的损坏越来越严重。不少单位、家庭都遭受雷电的威胁和侵袭，使人们逐步意识到防雷的重要性。雷电灾害分直击雷和感应雷两种，建筑物上安装符合要求的避雷针（带），能比较有效地防止直击雷的侵害。感应雷害是避雷针（带）所不能防御的。感应雷侵害的范围广，它不管建筑物的高矮，只要有电源线或讯号线引入的地方，数公里以外产生雷电，都有可能受到感应，使设备遭受损坏。

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，使其迅速泄入大地，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冲击试验电压，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。

在避雷器使用前，都应该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1000MΩ。

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U1mA及75％U1mA电压下的泄漏电流，目的是为了检查其非线性特性及绝缘性能。

U1mA为试品通过1mA直流时，被试避雷器两端的电压值。《规程》规定：1mA电压值U1mA与初始值比较，变化应不大于±5％。0.75U1mA电压下的泄漏电流应不大于50μA。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1000μA降至50μA以下。

若U1mA电压下降或0.75U1mA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U1mA的温度系数约为（0.05～0.17）％／℃，即温度每增高10℃，U1mA约降低1％，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。