（州供电局试验研究所 广东惠州 516000）
摘要：避雷器是用以限制由线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的一种电气设备。避雷器的保护原理与避雷针不同。它实质上是一种放电器，并联连接在被保护设备附近，当作用电压超过避雷器的放电电压时，避雷器即先放电，限制了过电压的发展，从而保护了其他电气设备免遭击穿损坏。
关键词：避雷器；保护间隙；伏秒特性；非线性电阻
1避雷器的基本类型
1.1避雷器的类型
目前使用的避雷器有以下四种类型:一是保护间隙;二是管型避雷器;三是阀型避雷器;四是氧化锌避雷器。
1.2避雷器的保护原理
保护间隙。当雷电压侵入波超过保护间隙的击穿强度时，间隙被击穿，限制了侵入电器设备的过电压幅值。侵入波过去以后，间隙的绝缘强度应能自行恢复，以使电气设备能够继续运行。管型避雷器。它是一种特制的保护间隙，比普通间隙具有较强的恢复绝缘强度的能力。阀型避雷器。它由许多短间隙串联组成放电间隙，为了改善保护性能，还串联有碳化硅非线性阀片电阻。阀型避雷器又有普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器两种。④氧化锌避雷器，也可把它归于阀型避雷器一类，但一般不需串联放电间隙，只由氧化锌非线性电阻片组成，是目前保护性能最好的一种新型避雷器。
2保护间隙和管型避雷器
2.1保护间隙的原理和缺点
常用的角形保护间隙主要是由主间隙和辅助间隙串联而成。辅助间隙是为了防止主间隙被外物(如小鸟)短路误动作而设的。主间隙的两个电极做成角形，可以使工频续流电弧在自身电动力和热气流作用下易于上升被拉长而自行熄灭。保护间隙的主要缺点是灭弧能力低，只能熄灭中性点不接地系统不大的单相接地短路电流，因此在我国只用于10KV以下的配电网中。
2.2管型避雷器的原理
管型避雷器的原理结构是由两个间隙串联组成。一个间隙装在产气管内，称为内间隙。另一个间隙装在产气管外，称为外间隙。外间隙的作用是使产气管在正常运行时与工频电压隔离。产气管可用纤维塑料或橡胶等在电弧高温下易于气化的有机材料制成。当雷电冲击波袭来时，内外间隙均被击穿，使雷电流入地。冲击电流消失后间隙流过工频续流。在工频续流电弧的高温作用下，产气管内分解出大量气体，形成数十甚至上百个大气压力。高压气体从环形电极孔口急速喷出，强烈地纵向吹动电弧，使工频续流在第一次过零时熄灭。管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关。续流太大产气过多，会使管子爆炸;续流过小产气不足，则不能灭弧。管型避雷器的主要缺点是:一是伏秒特性太陡，而且分散性较大，难于和被保护电气设备实现合理的绝缘配合;二是放电间隙动作后工作导线直接接地，形成幅值很高的冲击截波，危及变压器的绝缘。此外，运行维护也较麻烦。因此，管型避雷器目前只用于输电线路个别地段的保护，例如大跨距和交叉档距处，或变电站的进线段。
3普通阀型避雷器
阀型避雷器由火花间隙和非线性电阻两个基本部件串联组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它具有较平的伏秒特性和较强的灭弧能力，可以避免裁波发生;与管型避雷器相比，在保护性能上是重大的改进，是电力系统中广泛采用的防雷保护设备。
3.1火花间隙
阀型避雷器的火花间隙由许多单个间隙串联而成。普通阀型避雷器用的是平板型间隙赎，间隙的电极由黄铜材料冲压成小圆盘状，中间以母垫圈隔开，间隙距离为0．5～1．0mm。由于间隙间的电场接近均匀电场，而且在过电压作用下云母垫圈与电极之间的空气缝隙还会发生局部放电，对间隙放电提供光辐射予游离因子，因此火花间旗的放电分散性较小，状秒特性较平缓，冲击系数可下降到1．1左右，有利于绝缘配合。
阀型避雷器的火花间隙分成许多个短间隙的优点是易于切断工频续流。因为工颠续流电是被间隙酌电极分成许多短狐，靠极板上复合与散热作用，去游离程度较高，使短弧具有工频续流过零后不易重燃的特性，所以提高了间隙绝缘强度的修复能力。
3.2非线性电阻
避雷器用非线性电阻通常称为阀片电阻。阀片电阻是由许多个阀片串联而成的组合体，普通阀型避雷器的阀片是用碳化硅(金刚砂)加结合剂(如水玻璃等)在300～350°C的低温下烧结而成的圆饼形电阻片。阀片的电阻值随流过电流的大小呈非线性变化，通常用伏安特性曲线表示。
阀片电阻的非线性正符合改善避雷器保护性能的要求。如前所述，如果避雷器只有火花间隙，在冲击电压作用下动作时，将会出现对绝缘不利的截波，而且工频续流就是线路单相直接接地的短路电流，幅值较大，难于自行灭弧。在火花间隙下面串入普通电阻(线性)以后，虽然可以限制工频续流以利灭弧，但是如果电阻过大，当雷电流通过时在其端部又会出现很高的电压，此电压成为残压。峰值很高的残压作用在电气设备上同样会破坏绝缘。采用非线性电阻有助于解决这一矛盾。在雷电流作用下，由于电流很大。阀片工作在低阻值区域，可使残压降低。在工频续流流过时，由于电压相对较低，阀片工作在高阻值区域，因而限制了续流。所以阀片电阻的非线性程度愈高，保护性能愈好。
为了改善阀型避雷器的保护性能，除了用于低配电系统的阀型避雷器外，都在火花间隙上并联一组均压电阻，称为分路电阻，许多间隙串联以后将形成等值电容链;由于各间隙电极对地和周围物体存有寄生电容，间隙间的电压分布不均匀，致使每个火花间隙的作用得不到充分发挥;减弱了避雷器的灭弧电压，工频放电电压会降低。并联分路电阻以后，在工频电压作用下，由于火花间隙的串联等值容抗大于分路电阻，间隙电压主要由分路电阻决定，因而可使间隙工频电压分布均匀，不致降低它的工频放电电压和灭弧能力。
在冲击电压作用下，由于冲击电压的等值频率很高，火花间隙的串联等值容抗小于分路电阻，间隙电压分布主要取决于电容;而寄生电容的影响，使火花间隙电压分布不均匀，避雷器的冲击放电电压低于单个间隙冲击放电电压的总和，这样反而可以降低避雷器的冲击系数，改善了避雷器的保护性能。
4 结束语
综上，通过作者的实践经验，分析了避雷器的基本类型和结构，并进行了深入探究，希望对同行专业人士能带来专业上的一点帮助。
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，2013（5）.
论文作者:张国城
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/17
标签：避雷器论文; 间隙论文; 电阻论文; 电压论文; 过电压论文; 火花论文; 分路论文; 《电力设备》2017年第20期论文;