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全國(guó)統(tǒng)一聯(lián)合電網(wǎng)的建設(shè)將出現(xiàn)更多的超高壓輸電線路并可能出現(xiàn)特高壓線路，因此，尋求采用既安全可靠又可少維護(hù)-（或免維護(hù)）防雷絕緣子是從事輸電線路科研設(shè)計(jì)運(yùn)行人員夢(mèng)寐以求的目標(biāo)，無(wú)論從減員增效或?qū)嵭袪顟B(tài)檢修，都有著重要意義。

    特高壓交流線路避雷器是特高壓輸電線路最有效的防雷保護(hù)措施，特別是對(duì)于雷電活動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)的同塔雙回特高壓輸電線路尤為突顯，對(duì)特高壓輸電工程的安全運(yùn)行性能具有重大意義。其自身仍存在過(guò)電壓防護(hù)問(wèn)題，對(duì)于能量有限的過(guò)電壓如雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓，避雷器泄流能起限壓保護(hù)作用；對(duì)能量是無(wú)限（有補(bǔ)充能源）的過(guò)電壓，如暫態(tài)過(guò)電壓（工頻過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓的總稱），其頻率或?yàn)楣ゎl或?yàn)楣ゎl的整數(shù)倍或分?jǐn)?shù)倍；與工頻電源頻率總有合拍的時(shí)候，如因某些原因而激發(fā)暫態(tài)過(guò)電壓，工頻電源能自動(dòng)補(bǔ)充過(guò)電壓能量，即使避雷器泄流過(guò)電壓幅值不衰減或只弱衰減，暫態(tài)過(guò)電壓如果進(jìn)入避雷器保護(hù)動(dòng)作區(qū)，勢(shì)必長(zhǎng)時(shí)反復(fù)動(dòng)作直至熱崩潰，避雷器損壞爆炸，因此暫態(tài)過(guò)電壓對(duì)避雷器有致命危害。

    避雷器有哪些保護(hù)特性？

    □避雷器的保護(hù)特性參數(shù)

    各種型號(hào)的避雷器在同用途同電壓級(jí)時(shí)，其雷電殘壓參數(shù)相同或接近，這是因?yàn)楦魃a(chǎn)廠都是按國(guó)標(biāo)規(guī)定決定殘壓值的。有人認(rèn)為既然雷電殘壓值一樣，它們的保護(hù)作用和效果也應(yīng)是一樣的，隨意選用哪種型號(hào)都可以。這是一種偏見(jiàn)，因?yàn)槌纂姎垑和?，還有其它保護(hù)參數(shù)，如工頻放電電壓值，沖擊放電電壓值，是考察避雷器暫態(tài)過(guò)電壓承受能力，保證其長(zhǎng)期正常運(yùn)行的參數(shù)；又如是否有雷電陡波殘壓值，是標(biāo)示避雷器防雷保護(hù)功能完全的重要參數(shù)。綜合來(lái)看，只有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器齊備上述保護(hù)特性參數(shù)，也就是說(shuō)它有齊全的防護(hù)功能。

    □避雷器動(dòng)作特性運(yùn)行穩(wěn)定性

    碳化硅避雷器保護(hù)動(dòng)作要泄放雷電流和工頻續(xù)流，動(dòng)作負(fù)載重，經(jīng)計(jì)算每次動(dòng)作泄放雷電流為0.04～0.07C電荷量，工頻續(xù)流為0.5～2.5C電荷量，后者與前者相比一般為11～17倍，且其間隙數(shù)量多隙距，常因動(dòng)作負(fù)載重使部分間隙燒毛燒損，另外瓷套外殼臟污潮濕也會(huì)影響內(nèi)間隙電容分布，這些都可能使部分間隙失效而降低沖擊放電電壓值，即動(dòng)作特性穩(wěn)定性差，可能增加保護(hù)動(dòng)作頻度，或遭受暫態(tài)過(guò)電壓危害，而加速損壞。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器保護(hù)動(dòng)作只泄放雷電流而無(wú)續(xù)流，動(dòng)作負(fù)載輕，間隙不需具有滅弧及切斷續(xù)流能力，故間隙數(shù)量特少，3～10kV避雷器僅一個(gè)間隙，35kV避雷器為3個(gè)間隙串聯(lián)，間隙的工頻放電電壓值與碳化硅避雷器相同，符合GB7327規(guī)定，故間隙隙距大，動(dòng)作特性可保持長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定。

    □串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器

    碳化硅避雷器因其間隙結(jié)構(gòu)（隙距小，數(shù)量多）帶來(lái)一些缺點(diǎn)：如沒(méi)有雷電陡波保護(hù)功能；沒(méi)有連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力；動(dòng)作特性穩(wěn)定差可能遭受暫態(tài)過(guò)電壓危害；動(dòng)作負(fù)載重壽命短等。無(wú)間隙氧化鋅避雷器因其拐點(diǎn)電壓較低，有暫態(tài)過(guò)電壓承受能力差，損壞爆炸率高和壽命短等缺點(diǎn)。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器既有間隙又用ZnO閥片，其間隙結(jié)構(gòu)不同于碳化硅避雷器，因其間隙數(shù)量少，當(dāng)過(guò)電壓達(dá)到?jīng)_擊放電電壓時(shí)間隙無(wú)時(shí)延擊穿，同時(shí)因隙距大動(dòng)作特性穩(wěn)定，故它可避免碳化硅避雷器間隙帶來(lái)的一切缺點(diǎn)。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的間隙已將全部暫態(tài)過(guò)電壓限定在保護(hù)死區(qū)內(nèi)免受其危害，故它可避免無(wú)間隙氧化鋅避雷器因拐點(diǎn)電壓偏低帶來(lái)一切缺點(diǎn)。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器仍有前兩種避雷器保護(hù)性能優(yōu)點(diǎn)，而避免它們的缺點(diǎn)。

    氧化鋅避雷器在運(yùn)用中的問(wèn)題分析

    □氧化鋅避雷器的密封問(wèn)題

    氧化鋅避雷器密封老化問(wèn)題，主要是生產(chǎn)廠采用的密封技術(shù)不完善，或采用的密封材料抗老化性能不穩(wěn)定，在溫差變化較大時(shí)或運(yùn)行時(shí)間接近產(chǎn)品壽命后期，造成其密封不良而后使潮氣浸入，造成內(nèi)部絕緣損壞，加速了電阻片的劣化而引起爆炸。

    □電阻片抗老化性能差

    在氧化鋅避雷器運(yùn)行在其產(chǎn)品壽命的后期，電阻片劣化造成泄漏電流上升，甚至造成與瓷套內(nèi)部放電，放電嚴(yán)重時(shí)避雷器內(nèi)部氣體壓力和溫度急劇增高，而引起氧化鋅避雷器本體爆炸，內(nèi)部放電不太嚴(yán)重時(shí)可引起系統(tǒng)單相接地。

    □瓷套污染

    由于工作在室外的氧化鋅避雷器，瓷套受到環(huán)境粉塵的污染，特別是設(shè)置在冶金廠區(qū)內(nèi)變電所，由于粉塵中金屬粉塵的比例較大，故給瓷套造成嚴(yán)重的污染而引起污閃或因污穢在瓷套表面的不均勻，而使沿瓷套表面電流也不均勻分布，勢(shì)必導(dǎo)致電阻片中電流IMOA的不均勻分布（或沿電阻片的電壓不均勻分布），使流過(guò)電阻片的電流較正常時(shí)大1—2個(gè)數(shù)量級(jí)，造成附加溫升，使吸收過(guò)電壓能力大為降低，也加速了電阻片的劣化。

    □高次諧波

    冶金企業(yè)電網(wǎng)隨著大噸位電弧爐、大型整流、變頻設(shè)備的應(yīng)用及軋鋼生產(chǎn)的沖擊負(fù)荷等的影響，使電網(wǎng)上的高次諧波值嚴(yán)重超標(biāo)。由于電阻片的非線性，當(dāng)正弦電壓作用時(shí)，還有一系列的奇次諧波，而在高次諧波作用時(shí)就更加速了電阻片的劣化速度。

    □抗沖擊能力差

    氧化鋅避雷器多在操作過(guò)電壓或雷電條件下發(fā)生事故，其原因是因電阻片在制造工藝過(guò)程中，由于其各工藝質(zhì)量控制點(diǎn)控制不嚴(yán)，而使電阻片的耐受方波沖擊能力不強(qiáng)，在頻繁吸收過(guò)電壓能量過(guò)程中，加速了電阻片的劣化而損壞，失去了自身的技術(shù)性能。

    面對(duì)問(wèn)題消費(fèi)者在選購(gòu)時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題

    □避雷器外形尺寸

    制造避雷器均按戶內(nèi)外兩用條件決定其瓷套絕緣強(qiáng)度，其外形尺寸與閥片材料有關(guān)。當(dāng)其用于架空線路或戶外變配電設(shè)備時(shí)，因其相間距大，避雷器外形尺寸不會(huì)帶來(lái)不良影響。戶內(nèi)手車(chē)式開(kāi)關(guān)柜因其體積尺寸較小，避雷器外形尺寸大時(shí)會(huì)帶來(lái)不良影響。碳化硅避雷器的SiC閥片其單位通流容量?jī)H為ZnO閥片的1/4，在相同通流能力（5kA）條件下，SiC閥片直徑較大，避雷器外徑也大；在相同額定電壓和殘壓條件下，碳化硅避雷器高度比氧化鋅避雷器大。尤以35kV級(jí)的更為顯著。如JYN1－35型手車(chē)柜的112方案，原用FYZ1－35型無(wú)間隙氧化鋅避雷器，高僅650mm，裝在柜后部隔室內(nèi)簡(jiǎn)易手車(chē)上，上部有隔離插頭，因該產(chǎn)品已停產(chǎn)，工程設(shè)計(jì)堅(jiān)持改用FZ3－35型碳化硅避雷器，高1500mm，隔室高度不夠，只得將母線室與隔室間隔板取消，避雷器直接與主母線相聯(lián)，這樣避雷器的測(cè)試或更換必需在整段主母線斷電下進(jìn)行，運(yùn)行維護(hù)困難，而避雷器外徑較大，相間空氣凈距不夠，加裝的相間絕緣隔板，有老化受潮絕緣事故隱患。氧化鋅避雷器外徑和高度相對(duì)較小，35kV級(jí)還可作成懸掛式，如Y5CZz－42/110L型串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器，高度僅640mm。

小型化避雷器更有利于手車(chē)柜內(nèi)安裝使用。

    □避雷器性能價(jià)格比

    無(wú)間隙氧化鋅避雷器的閥片運(yùn)行中長(zhǎng)期承受電網(wǎng)電壓，工作條件嚴(yán)酷，產(chǎn)品制造時(shí)要對(duì)閥片嚴(yán)格測(cè)試篩選，合格率低成本高，故價(jià)格也高；因它有暫態(tài)過(guò)電壓承受能力差的致命弱點(diǎn)，不適于在我國(guó)3～35kV電網(wǎng)中推廣使用。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器因有間隙，大大改善閥片長(zhǎng)期工作條件，產(chǎn)品制造時(shí)對(duì)閥片測(cè)試篩選要求相對(duì)低些，合格率高成本低，價(jià)格也就便宜，串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器價(jià)格比無(wú)間隙氧化鋅避雷器普遍便宜，有時(shí)也比碳化硅避雷器（如3～10kV的FZ型）便宜，同時(shí)它對(duì)其它防雷器件都有揚(yáng)長(zhǎng)避短作用，實(shí)為當(dāng)代*********防雷電器，具有高的性能價(jià)格比，是避雷器更新?lián)Q代的普及和推廣產(chǎn)品。

    □避雷器使用壽命問(wèn)題

    避雷器使用壽命與許多因素有關(guān)，除制造質(zhì)量，密封失效受潮及其它外界因素外，避雷器閥片的老化速度是影響壽命的關(guān)鍵因素。碳化硅避雷器因其動(dòng)作和負(fù)載重，續(xù)流大，動(dòng)作特性穩(wěn)定差，可能遭受暫態(tài)過(guò)電壓危害等原因，加速閥片老化，壽命不長(zhǎng)，一般7～10年，甚致有僅3～5年的。無(wú)間隙氧化鋅避雷器的閥片長(zhǎng)期承受電網(wǎng)電壓，工作條件嚴(yán)酷，拐點(diǎn)電壓低，動(dòng)作頻度大，還可能遭受暫態(tài)過(guò)電壓危害，溫度熱損傷等原因，迅速加快閥片老化，壽命較短，有的比碳化硅避雷器還短。串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器的間隙可保證閥片只在過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作過(guò)程承受高電壓，時(shí)間極短（100μs內(nèi)），在其它情況下閥片對(duì)于電網(wǎng)電壓，或處于隔離狀態(tài)（純間隙時(shí)），或處于低電位狀態(tài)（復(fù)合間隙電阻分壓），大大改善閥片長(zhǎng)期工作條件，還可免受暫態(tài)過(guò)電壓危害和溫度熱損傷，保證閥片溫度不超過(guò)55℃，從而保證避雷器壽命達(dá)20年以上。