摘要：为了降低电力系统遇到雷击的风险，避雷器被广泛地应用在电力系统中，以保证电力系统在雷雨天气下也能稳定运行。市场上避雷器被划分为碳化硅避雷器、氧化锌避雷器以及管型避雷器，每种类型避雷器针对其不同结构、不同特性、不同适用场所，同时也为了降低成本逐渐形成了标准化的避雷器维护。避雷器在电力设备中应用，还需考虑避雷器的类型与电力设备是否匹配、运行过程为了保证保护效果需要相应的技术维护。
关键词：避雷器；电力系统；应用；问题
一、避雷器应用原理
避雷器作为一项安全保护设施，可以对雷电冲击波的攻击影响起到有效的预防作用。在电力系统运行过程中，当雷击发生时，雷电流会侵入到电力设备，其巨大的冲击波会导致电压急剧升高，如果电力设备上安装有避雷器，则避雷器会首先放电，将雷电流安全的引入到大地，利用接地装置来达到对雷电压幅值的限制，确保其处于被保护设备所能承受的冲击范围内，有效的实现对电力设备的保护，从而实现对电气设备的有效保护。
近年来，避雷器技术取得了较快的发展，市场上避雷器的种类更加多样性，由于各种类的避雷器在设计原理上不同，这也就导致其在防护功能上也会存在着一定的差异。目前避免器已经从简单的避雷作用，开始具有自行灭弧的功能，有效的确保非线性电阻的提升，确保了避雷器安全保护功能的增强。另外，目前部分避雷器来可以有对内部形成的过电压具有良好的抑制作用，利用氧化锌避雷器伏安特性，来对装置电压进行抑制，有效的实现了高电阻性能的发挥，将无间隙及降低无续流残压的综合优势有效的体现出来。
二、避雷器自身防护问题及其对电力系统运行的影响
2.1避雷器本身过电压的防护方法
避雷器对电力系统的保护是存在区间值的，如果超过一定的电压上限，避雷器仅能起到分流和限压的作用，而在一定范围内的雷击，避雷器能够利用自身的性能承载电压。暂态过电压其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，但与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，造成避雷器损坏爆炸。暂态过电压对避雷器本身会产生不可修复的破坏，同时也会直接影响到电力系统的稳定。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性差，仍可能遭受暂态过电压危害。无间隙氧化锌避雷器因其具有拐点电压的缘故，故存在暂态过电压承受能力差的缺点。对暂态过电压危害有效防护办法是加装结构性能稳定的串联间隙，其可将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受危害。
2.2避雷器对电力系统的相关影响
保护间隙和管型避雷器在间隙击穿后，保护回路再也没有限流元件，保护作用会产生接地故障或相间短路故障，影响电力系统的正常、安全运行。氧化锌避雷器在保障电力系统不受到雷击的影响同时，限流元件的存在避免了保护作用产生接地故障或相间短路故障，也不会诱发电力系统的断电保护，进一步提升了电力系统在恶劣环境下的运行稳定性。
2.3避雷器连续雷电冲击保护能力
连续冲击保护能力指两次或两次以上的雷电入侵，并且之间的时间差极其之短，数百μs至数千μs。碳化硅避雷器保护动作既泄放雷电流也泄放工频续流，切断续流时耗最大达10000μs，一次保护循环时间远大于10000μs才能恢复到再次动作能力，因此碳化硅避雷器没有连续雷电冲击保护能力。氧化锌避雷器保护动作只泄放雷电流，雷电流泄放（小于100μs）完毕，立即恢复到可进行再次动作能力，因此其具有连续雷电冲击保护能力。
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2.4工频能源的浪费
防雷器件泄放雷电流的同时，避雷器中有些器件会泄放工频电流，这会造成能源的浪费。保护间隙或管型避雷器保护动作可能伴随短路电流（几kA至几十kA）对地放电，碳化硅避雷器保护动作时会发生工频续流对地放电，这些均会造成能源浪费，而氧化锌避雷器保护动作时不会伴随有短路电流或工频续流，可避免保护作用带来的工频能源浪费。
三、电力系统避雷器安全可靠运行
3.1做好技术分析，预防避雷器密封以及电阻片的老化现象
避雷器应用阶段中较易出现爆炸现象，为此应做好全面研究，由运行时间、具体的安装条件、环境气候与生产厂商等层面入手，实施避雷器技术研究。针对避雷器密封老化现象，应明确其形成原因。具体包括生产方密封技术不佳、应用材料不具备良好的抗老化水平，当温差产生显著变化以及运行时段频临产品应用寿命期限时，会由于密封不佳令潮气不良入侵，进而形成内部绝缘的破坏，并令电阻片快速的劣化进而引发爆炸。为此，应做技术优选，严格把关材料应用，优化密封处理，对于老化设施应及时快速的更换。另外，应合理预防电阻片的不良老化，抑制由于老化泄露导致电流加大。一旦形成了显著的放电现象，便会令避雷器之中气体压力以及温度水平快速提升，并引发避雷器的爆炸。为此应对濒临寿命期限的避雷器做好电阻片的核查检验，预防其形成持续的老化现象。
3.2完善谐波治理，应对环境污染形成对避雷器的不良影响
避雷器瓷套也会经常受到污染影响，由于电力系统布设于室外环境，会令避雷器瓷套经受环境以及粉尘的不良污染，令其表面呈现为不匀称的现象，并影响了电流的良好分布，令电阻片电流显著提升，影响了其良好的过电压吸收效能，还会持续的加快电阻片的不良劣化。为此，应有效的预防环境污染，调节空气质量，注重空气中的粉尘治理，进而延长避雷器应用服务寿命，确保电力系统的安全可靠运行。还应定期进行避雷器的整理清洁，也可涂抹防污染性能优越的闪硅油，还可优选具有良好防污染性能的瓷套避雷装置。另外，应做好电力系统的谐波治理，可位于包含谐波源母线之中设置无功动态补偿以及滤波系统设备，进而令电力系统高次谐波数值保持在行业标准科学范畴之中。
3.3强化技术管控，优化电力系统应用避雷器水平
为优化电力系统应用避雷器水平，应强化技术管控，可针对各个电网系统避雷器创建完善健全的技术档案，应确保避雷器出厂资料、报告、测试文件以及在线监测设施综合记录均应存储至技术档案之中，并一直到该避雷器达到寿命期限退出运行系统。避雷器应用期限、功能效果受到较多因素影响，排除自身质量水平、密封不佳导致受潮失效以及他类外界因素的干扰影响之外，避雷器润片整体老化速率也会对其寿命期限形成显著影响。为此应探究影响避雷器功效的真正成因，优化总结，预防潮湿、污染影响，降低系统自身故障缺陷，优化操作技能水平，方能降低电力系统应用阶段中的不安全因素，树立防患于未然意识，提升避雷器安全应用效能，促进电力系统的可靠运行与持续发展。
结语
避雷器可极大的提高电力系统的运行稳定性，但是避雷器的运行会受到外部环境、本身性能、电力设备运行的各方面干扰，外部环境主要是粉尘、雷击、潮湿等的影响，本身性能包括电阻片放电性能、抵御高次谐波的能力等，电力设备带来的干扰主要是高次谐波的影响。这些影响将会削减避雷器的性能，并降低其使用寿命，因此必须通过各种手段来提高避雷器的使用寿命、改善避雷器的使用环境，从而更好的保障电力系统的运行稳定性。
参考文献
[1]王希，王顺超，何金良等.安装避雷器后10KV配电线路的雷电感应过电压特性[J].电网技术，2012（07）.
[2]苏宁，吕雪斌，沈海滨等.影响10KV复合外套避雷器大电流冲击耐受能力的研究分析[J].电瓷避雷器，2012（05）.
论文作者:何昌俊,邱俊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/2
标签：避雷器论文; 过电压论文; 电力系统论文; 雷电论文; 电阻论文; 谐波论文; 氧化锌论文; 《电力设备》2019年第15期论文;