最详细的避雷器结构原理分享

避雷器的作用 当雷电过电压沿架空线侵入变电站或其他建筑物时，会发生闪络，甚至使电气设备绝缘击穿。因此，如果在电气设备的电源输入口并联一个保护装置，即避雷器，如图1所示，当过电压值达到规定的工作电压时，避雷器会立即动作，流过充电，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器迅速恢复原状，保证系统正常供电。

避雷器的保护作用基于三个前提：

1.伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性匹配良好

2.确保剩余电压低于绝缘绝缘的冲击电气强度

3.被保护的绝缘必须在避雷器的保护距离内。

避雷器要求：

1.正常工作时不放电，过电压时正确放电动作

2.放电后必须有自恢复功能

避雷器的相关参数：

1、连续工作电压：允许长期工作电压。它应该等于或大于系统的最高相电压。

2、额定电压（kV）：即允许的最大短时工频电压（灭弧电压）。避雷器在此工频电压下可动作，放电灭弧，但在此电压下不能长时间动作。它是避雷器特性和结构的基本参数，也是设计的依据。

3、工频耐受伏秒特性：表示氧化锌避雷器在规定条件下承受过电压的能力。

4、标称放电电流（kA）：用于对避雷器进行分类的峰值放电电流。220 kV及以下系统的剩余电压不应超过5 kA：是指避雷器两端在浪涌电流作用下产生的电压，也可以理解为避雷器所能承受的最高电压。

避雷器的分类和结构常用的有阀式、管式、无金属氧化物的保护间隙等形式。

(1)阀式避雷器 阀式避雷器主要分为普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器两大类。普通阀门避雷器有FS和FZ两个系列；磁吹阀避雷器有两个系列，FCD和FCZ。

阀门避雷器型号中符号的含义如下：

F阀避雷器；S——分布（变换）电函数；Z-为电站；用于 Y 线；D-为旋转电机；C 带磁放电间隙。

阀式避雷器主要由扁平火花隙和碳化硅电阻器（阀片）串联组成，安装在密封瓷管内。外壳有接线螺栓用于安装。避雷器中的碳化硅电阻器具有非线性特性，在正常电压下其电阻值很大，在过电压时其电阻值变小。

阀式避雷器的火花隙在正常工频电压下没有被破坏，但在雷电波过电压下，避雷器的火花隙被破坏；碳化硅电阻的电阻值变得很小，雷电波很大，雷电流通过电阻顺利流入大地，电阻阀板对跟随雷电流的工频电压呈现很大的电阻，所以工频电流被火花隙阻断，线路恢复正常运行。可见，电阻阀片与火花隙的紧密配合，使避雷器非常像一个阀门，为雷电流打开“阀门”，为工频电流关闭，故称为阀式避雷器。

磁力鼓风机避雷器（FCD型）装有磁性装置，可加速火花隙中电弧的熄灭，专门用于保护高压电机等重要或弱绝缘设备。

(2)管球避雷器的保护间隙和保护间隙是最简单的防雷设备。为防止主间隙被异物短路而引起误动作，在主间隙下方串联一个辅助间隙。由于保护间隙灭弧能力较弱，一般要求与自动重合闸装置配合使用，以提高供电的可靠性。

管状避雷器的基本元件是安装在产气管道中的火花隙。管状避雷器由灭弧管的内间隙和外间隙组成。灭弧管一般由纤维胶木等在高温下能产生气体的材料制成。当雷电波过电压来临时，管状避雷器内外间隙被击穿，雷电流通过接地线漏入大地。传入的工频电流产生强烈的电弧，烧毁管壁并产生大量气体从喷嘴喷出，迅速将电弧熄灭。同时，外部间隙恢复绝缘，

因为管状避雷器是靠工频电流产生气体来灭弧的，如果短路电流过大，产生的过多气体超过灭弧管的机械强度，就会开裂或爆炸。因此，管状避雷器通常在室外使用。

(3) 2 悬挂式氧化物避雷器 1) 无间隙金属氧化物避雷器（又称压敏避雷器）是1970年代开始出现的一种新型避雷器。与传统的碳化硅阀式避雷器相比，无间隙金属氧化物避雷器没有火花隙，使用氧化锌（ZnO）代替碳化硅（SiC）。在结构上，由压敏电阻制成的阀板是层叠的。因此，阀片具有优良的非线性伏安特性：在工频电压下，呈现很大的电阻，有效抑制工频电流；并且在雷电波过电压下，也呈现出很小的电阻，可以很好的泄放雷电流。

金属氧化物避雷器具有保护特性好、流通能力强、残压低、体积小、安装方便等优点。目前，金属氧化物避雷器已广泛应用于高低压电气设备的保护。

氧化锌避雷器铭牌上型号字母的含义例如HY5WS-17/50L：

H——代表复合绝缘护套；

Y——表示金属氧化锌避雷器；

5-表示冲击放电电流为5kA；

W——表示无间隙；

S-表示配电类型；

17-表示避雷器额定电压为17kV；

50-表示避雷器的剩余电压为50kV；

L-表示带释放装置的氧化锌避雷器。

(2)串联间隙金属氧化物(氧化锌)避雷器由复合金属氧化物避雷器中的电阻片和间隙片串联组成；间隙片在陶瓷环中装有两个碟形电极。它适用于非有效接地的中性线系统。当系统发生单相接地故障或电弧接地时，可能会产生严重的瞬态过电压，且持续时间较长。无间隙氧化锌避雷器难以承受这样的过电压，而串联间隙氧化锌避雷器克服了上述缺点。在单相接地和较低幅值电弧接地过电压下，串联间隙不动作，使避雷器与系统隔离；在高于上述过电压、间隙放电、

避雷器检测项目及标准

(1) 测量绝缘电阻。使用2500V及以上兆欧表，35kV及以上，不低于2500MQ；35kV及以下，不低于1000MQ。

(2) 测量1mA DC 的电压和75% 电压下的漏电流。对避雷器施加直流电压，漏电流随电压升高而逐渐增大。当电流值达到1mA时，记录电压值，然后将电压降低到电压值的75%，记录漏电流。该值不应大于 50μA。

(3) 工作电压下的交流漏电流。测量工作电压下的全电流、电阻电流或功率损耗。与初始值相比，测量值不应有显着变化。当阻性电流加倍时，必须检查电源故障。

当电阻电流增加到初始值的150%时，应适当缩短监测周期。