1、金屬氧化物避雷器簡介1.1、避雷器的作用避雷器的作用：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。項目九：金屬氧化物避雷器試驗圖9.1避雷器保護原理

避雷器連接在線纜和大地之間，通常與被保護設備并聯。避雷器可以有效地保護設備，一旦出現不正常電壓，避雷器將發生動作，起到保護作用。當線纜或設備在正常工作電壓下運行時，避雷器不會產生作用，對地面來說視為斷路。一旦出現高電壓，且危及被保護設備絕緣時，避雷器立即動作，將高電壓沖擊電流導向大地，從而限制電壓幅值，保護設備絕緣。當過電壓消失后，避雷器迅速恢復原狀，使線路正常工作。

避雷器的主要作用是通過并聯放電間隙或非線性電阻的作用，對入侵流動波進行削幅，降低被保護設備所受過電壓值，從而起到保護通信線路和設備的作用。避雷器不僅可用來防護雷電產生的高電壓，也可用來防護操作高電壓。1.2、避雷器的結構圖9.2避雷器

避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。避雷器的主要類型有管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。每種類型避雷器的主要工作原理是不同的，但是它們的工作實質是相同的，都是為了保護設備不受損害。管型避雷器：管型避雷器實際是一種具有較高熄弧能力的保護間隙，它由兩個串聯間隙組成，一個間隙在大氣中，稱為外間隙，它的任務就是隔離工作電壓，避免產氣管被流經管子的工頻泄露電流所燒壞；另一個裝設在氣管內，稱為內間隙或者滅弧間隙，管型避雷器的滅弧能力與工頻續流的大小有關。這是一種保護間隙型避雷器，大多用在供電線路上作避雷保護。閥型避雷器：閥型避雷器由火花間隙及閥片電阻組成，閥片電阻的制作材料是特種碳化硅。利用碳化硅制作的發片電阻可以有效地防止雷電和高電壓，對設備進行保護。當有雷電高電壓時，火花間隙被擊穿，閥片電阻的電阻值下降，將雷電流引入大地，這就保護了線纜或電氣設備免受雷電流的危害。在正常的情況下，火花間隙是不會被擊穿的，閥片電阻的電阻值較高，不會影響通信線路的正常通信。氧化鋅避雷器：氧化鋅避雷器是一種保護性能優越、質量輕、耐污穢、性能穩定的避雷設備。它主要利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時流過避雷器的電流極?。ㄎ不蚝涟布墸划斶^電壓作用時，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，達到保護的效果。這種避雷器和傳統避雷器的差異是它沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。其結構如所示。圖9.3氧化鋅避雷器結構氧化物避雷器最主要的原件是閥片，閥片用氧化鋅（ZnO）為主要材料，摻以少量其他金屬氧化物添加劑經高溫焙燒而成，具有良好的非線性壓敏電阻特性，因此又叫壓敏避雷器。1.3、金屬氧化物避雷器的參數(1)額定電壓UR。額定電壓是指在保證避雷器能夠可靠工作的條件下，其兩端允許施加的最大工頻電壓有效值，即在氧化鋅閥片上施加此時工頻過電壓時，避雷器仍能正常工作，不發生熱崩潰，特性不變。此額定電壓與碳化硅避雷器的滅弧電壓相對應，但含義不同，它與熱負荷有關。額定電壓表征氧化鋅避雷器對工頻過電壓的耐受能力。

(2)持續運行電壓Uc。持續運行電壓是指允許連續加在避雷器兩端的最大工頻電壓有效值。避雷器吸收過電壓能量后溫度升高，在此電壓下應能正常冷卻，不發生熱崩潰。它應小于額定電壓而大于或等于系統最大工作相電壓。該電壓決定了避雷器長期工作的老化性能。

(3)持續運行電流（Ic）。指在持續運行電壓下，流過避雷器的電流，包含阻性電流分量和容性電流分量，持續電流隨溫度的變化而變化，并受對地雜散電容的影響。(4)起始動作電壓（參考電壓）（Uref

）。直流參考電壓（Uref.dc）：避雷器直流參考電流是其伏安特性曲線拐點附近的某一電流值，其值大約為1mA。在直流參考電流下測出的避雷器的直流電壓平均值。直流1mA參考電壓（U1mA）值一般等于或大于避雷器的額定電壓的峰值。工頻參考電壓（Uref.ac）：在避雷器通過工頻參考電流時測出的避雷器的工頻電壓最大值除以

2。通常Uref低于或接近于“拐點”，高于Ur。Uref.ac的作用是選擇試品，對于用戶作為監控運行情況的參考。(5)0.75倍直流參考電壓下泄漏電流。0.75U1mA下漏電流一般不超過50

A。多柱并聯和額定電壓216kV以上的避雷器漏電流由制造廠和用戶協商規定。(6)標稱放電電流（In）。用來劃分避雷器等級的、具有8/20μs波形的雷電沖擊電流峰值。有1.5、2.5、5、10、20kA五個等級，前三級分別與中性點、電機型避雷器、電容型避雷器等相對應，電站用避雷器一般用后三個等級。(7)殘壓（峰值）。放電電流流過避雷器時其端子間出現的電壓峰值（如表9.1所示）。

(8)壓比（保護比）。

避雷器的保護性能一般以壓比（=殘壓/參考電壓）來說明，壓比愈小，則避雷器的保護性能愈好。雷電沖擊殘壓與參考電壓之比，例如10kA壓比為U10kA/U1mA。目前產品的保護比約為1.6～2.0。氧化鋅避雷針有以下幾個特點：

氧化鋅避雷器的通流能力大、氧化鋅避雷器的保護特性優異、氧化鋅避雷器的密封性能良好、氧化鋅避雷器的機械性能、氧化鋅避雷器的良好的解污穢性能、氧化鋅避雷器的高運行可靠性、工頻耐受能力強。2金屬氧化物避雷器絕緣預防性試驗2.1金屬氧化物避雷器試驗的目的和意義

現行交流系統實用的避雷器，其試驗基本可分為六類，即：

型式試驗：型式試驗是產品全項特性的試驗，是用來檢驗產品設計的合理性及其該產品在國家標準規定的條件下運行的適應性。

出廠試驗：出廠試驗主要測試以下5各方面：1）.直流1mA參考電壓；2）.直流泄露電流；3）交流1mA參考電壓；4).阻性電流、全電流;5).局部放電—局部放電發生器和工頻放電發生器

抽樣試驗：運行3~5年后的線路避雷器可進行抽樣試驗，抽樣避雷器進行直流試驗，如抽樣避雷器試驗不滿足要求，要求對同批次避雷器加大抽樣比例，如仍出現一支不合格，應擴大同批次避雷器試驗，確定是否能夠繼續運行。定期試驗：對運行中的避雷器進行定期檢查、試驗是保證電力系統安全運行的一個重要環節，主要做:

1):測量絕緣電阻；2):測量直流1mA以下的電壓及75%該電壓下的泄漏電流；3):測量運行電壓下的交流泄漏電流。驗收試驗：驗收試驗

當訂貨者在訂貨協議中規定有驗收試驗時，則應抽取最接近供貨避雷器數量立方根又小于立方根的整數進行下列試驗：

a）外觀檢查：檢查外觀、名牌及其附件有無缺少或損壞；b）在持續運行電壓下，測量通過避雷器（或元件）的全電流和阻性電流；c）對整只避雷器施加工頻電壓或直流電壓，測量避雷器的工頻參考電壓或直流參考電壓及0.75倍直流1mA參考電壓下漏電流；

d）避雷器的殘壓試驗；

e）避雷器的局部放電試驗；

f）進行密封試驗

運行中預防性試驗：為能及時發現避雷器運行中可能潛伏的各種缺陷與隱患，因而必須按規程規定，對避雷器進行周期性的預防性試驗，確保避雷器安全掛網運行，避免因避雷器的故障而造成跳閘或停電事故。目的和意義：

避雷器在制造過程中可能存在缺陷而未被檢查出來，如在空氣潮濕的時候或季節裝配出廠，預先帶進潮氣在運行過程中受損，內部瓷碗破裂，外部瓷套碰傷；在運輸中受潮，瓷套端部不平，滾壓不嚴。密封橡膠墊圈老化變硬，瓷套裂紋都可以通過預防性試驗來發現，從而防止避雷器在運行中的誤動作和爆炸等事故序號項目周期要求說明

1

絕緣電阻1．發電廠、變電站避

雷器每年雷雨季節前

2．必要時1.35kV以上，不低于

2500Mfl

2.35kV以下，不低于

1000MC1

采用2500V及以上絕緣電阻表

2

直流ImA電壓(U1mA)

及0.75UimA下的泄漏

電流

1．發電廠、變電站避

雷器每年雷雨季節前

2．必要時

1．不得低于GB11032-

2000《交流無間隙金屬氧化物

避雷器》規定值

2．UimA實測值與初始值或

制造廠規定值比較，變化不應

大于±5%

3.0.75UimA下的泄漏電流

不得大于50luA

1．要記錄試驗時的環境溫

度和相對濕度

2．測量電流的導線應使用

屏蔽線

3．初始值是指交接試驗時

的測量值

3

運行電壓下的交流泄

漏電流1．新投運室外llokV

及以上者投運3個月后測

量1次；以后每半年1

次；運行1年后，每年雷

電季節前1次

2．必要時測量運行電壓下的全電流、

阻性電流或功率損耗，測量值

與初始值比較，有明顯變化時

應加強監測，當阻性電流增加

l倍時，應停電檢查應記錄測量時的環境溫度、

相對濕度和運行電壓。測量

宜在瓷套表面干燥時進行。

應注意相間干擾的影響

4

工頻參考電流下工頻

參考電壓

必要時

應符合GB11032-2000

《交流無間隙金屬氧化物避雷

器規定》或制造廠規定1．測量環境溫度20℃±

15℃

2．測量應每年單獨進行，

整節避雷器有一節不合格者，

應更換該節避雷器（或整節

更換），使該節避雷器為合格2.2金屬氧化物避雷器試驗的項目及標準金屬氧化鋅避雷器的試驗項目、周期及要求見表9.2所示2.3金屬氧化物避雷器實驗的方法及結果分析1）測量絕緣電阻測量的接線圖和設備實物分別見圖9.4和圖9.5。兆歐表選擇：35kV以上電壓：用5000V兆歐表，絕緣電阻不小于2500MΩ；35kV及以下電壓：用2500V兆歐表，絕緣電阻不小于1000MΩ；低壓（1kV以下）：用500V兆歐表，絕緣電阻不小于2MΩ。

試驗周期：a）交接時b）3－6年c）必要時

試驗目的：檢查是否受潮或者是否劣化，確定其動作性能是否符合產品性能要求判斷標準：U1mA實測值與出廠或初始值變化小于5％,0.75倍U1mA下泄漏電流不大于50μA.圖9.4試驗接線圖圖9.4試驗設備注意事項：記錄環境溫度和濕度，閥片的溫度系數一般為0.05～0.17%，必要時候該