氧化鋅避雷器是七十年代發(fā)展起來的一種新型避雷器，它主要由氧化鋅壓敏電阻構(gòu)成。每一塊壓敏電阻從制成時就有它的一定開關(guān)電壓（叫壓敏電壓），在正常的工作電壓下（即小于壓敏電壓）壓敏電阻值很大，相當(dāng)于絕緣狀態(tài)，但在沖擊電壓作用下（大于壓敏電壓），壓敏電阻呈低值被擊穿，相當(dāng)于短路狀態(tài)。然而壓敏電阻被擊后，是可以恢復(fù)絕緣狀態(tài)的；當(dāng)高于壓敏電壓的電壓撤銷后，它又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。因此，如在電力線上安裝氧化鋅避雷器后，當(dāng)雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，可以將電源線上的電壓控制在安全范圍內(nèi)，從而保護了電氣設(shè)備的安全。

特性編輯

復(fù)合氧化鋅避雷器七大特性：

通流能力

這主要體現(xiàn)在避雷器具有吸收各種雷電過電壓、工頻暫態(tài)過電壓、操作過電壓的能力。

保護特性

氧化鋅避雷器是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過電壓損壞的電器產(chǎn)品，具有良好保護性能。因為氧化鋅閥片的非線性伏安特性十分優(yōu)良，使得在正常工作電壓下僅有幾百微安的電流通過，便于設(shè)計成無間隙結(jié)構(gòu)，使其具備保護性能好、重量輕、尺寸小的特征。當(dāng)過電壓侵入時，流過閥片的電流迅速增大，同時限制了過電壓的幅值，釋放了過電壓的能量，此后氧化鋅閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作。

密封性能

避雷器元件采用老化性能好、氣密性好的優(yōu)質(zhì)復(fù)合外套，采用控制密封圈壓縮量和增涂密封膠等措施，陶瓷外套作為密封材料，確保密封可靠，使避雷器的性能穩(wěn)定。

機械性能

主要考慮以下三方面因素：

A承受的地震力；

B作用于避雷器上的zui大風(fēng)壓力；

C避雷器的頂端承受導(dǎo)線的zui大允許拉力。

解污穢性能

無間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能。

國家標準規(guī)定的爬電比距等級為：

II級 中等污穢地區(qū)：爬電比距20mm/kv

III級 重污穢地區(qū)：爬電比距25mm/kv

IV級 特重污穢地區(qū)：爬電比距31mm/kv

高運行可靠性

長期運行的可靠性取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，及對產(chǎn)品的選型是否合理。影響它的產(chǎn)品質(zhì)量主要有以下三方面：

A 避雷器整體結(jié)構(gòu)的合理性；

B 氧化鋅閥片的伏安特性及耐老化特性；

C 避雷器的密封性能。

工頻耐受能力

由于電力系統(tǒng)中如單相接地、長線電容效應(yīng)以及甩負荷等各種原因，會引起工頻電壓的升高或產(chǎn)生幅值較高的暫態(tài)過電壓，避雷器具有在一定時間內(nèi)承受一定工頻電壓升高能力。

作用編輯

每種避雷器各自有各自的優(yōu)點和特點，需要針對不同的環(huán)境進行使用，才能起到良好的絕緣效果。避雷器在額定電壓下，相當(dāng)于絕緣體，不會有任何的動作產(chǎn)生。當(dāng)出現(xiàn)危機或者高電壓的情況下，避雷器就會產(chǎn)生作用，將電流導(dǎo)入大地，有效的保護電力設(shè)備。

分類編輯

1.按電壓等級分

復(fù)合氧化鋅避雷器按額定電壓值來分類，可分為三類；

高壓類；其指66KV以上等級的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV七個等級。

中壓類；其指3kV～66kV（不包括66kV系列的產(chǎn)品）范圍內(nèi)的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為3kV、6kV、10kV、35KV四個電壓等級。

低壓類；其指3KV以下（不包括3kV系列的產(chǎn)品）的氧化鋅避雷器系列產(chǎn)品，大致可劃分為1kV、0.5kV、0.38kV、0.22kV四個電壓等級。

2.按標稱放電電流分

氧化鋅避雷器按標稱放電電流可劃分為20、10、5、2.5、1.5kA五類。

3.按用途分

氧化鋅避雷器按用途可劃分為系統(tǒng)用線路型、系統(tǒng)用電站型、系統(tǒng)用配電型、并聯(lián)補償電容器組保護型、電氣化鐵道型、電動機及電動機中性點型、變壓器中性點型七類。

4.按結(jié)構(gòu)分

氧化鋅避雷器按結(jié)構(gòu)可劃分為兩大類；

瓷外套；瓷外套氧化鋅避雷器按耐污穢性能分為四個等級，Ⅰ級為普通型、Ⅱ級為用于中等污穢地區(qū)（爬電比距20mm/KV）、Ⅲ級為用于重污穢地區(qū)（爬電比距25mm/kV）、Ⅳ級為用于特重污穢地區(qū)（爬電比距31mm/kV）。

復(fù)合外套；復(fù)合外套氧化鋅避雷器是用復(fù)合硅橡膠材料做外套，并選用高性能的氧化鋅電阻片，內(nèi)部采用特殊結(jié)構(gòu)，用*工藝方法裝配而成，具有硅橡膠材料和氧化鋅電阻片的雙重優(yōu)點。該系列產(chǎn)品除具有瓷外套氧化鋅避雷器的一切優(yōu)點外，另具有絕緣性能好、高的耐污穢性能、良好的防爆性能以及體積小、重量輕、平時不需維護、不易破損、密封可靠、耐老化性能優(yōu)良等優(yōu)點。

5.按結(jié)構(gòu)性能分

按結(jié)構(gòu)性能可分為：無間隙（W）、帶串聯(lián)間隙（C）、帶并聯(lián)間隙（B）三類。

選型標準編輯

1、以往只考慮操作過電壓和雷電過電壓水平的避雷器選型及弊端

型號說明

國家標準規(guī)定，系統(tǒng)供電端電壓應(yīng)略高于系統(tǒng)的標稱電壓(或額定電壓)Un的K倍，即K=Um/Un(Um是系統(tǒng)zui高電壓)。電氣設(shè)備的絕緣應(yīng)能在Un下長期運行。220kV及以下系統(tǒng)的K為1.15，330kV及以上系統(tǒng)的K=1.1。避雷器設(shè)計的初期也遵守上述原則。

氧化鋅避雷器之前是SiC避雷器。10kV及以下SiC避雷器的滅弧電壓設(shè)計是定在系統(tǒng)zui高運行電壓的1.1倍;35kVSiC避雷器的滅弧電壓等于系統(tǒng)zui高電壓;110kV及以上SiC避雷器的滅弧電壓為系統(tǒng)zui高電壓的80%。對應(yīng)以上的倍數(shù)分別有110%避雷器、100%避雷器和80%避雷器。

我國使用氧化鋅避雷器初期，其額定電壓是以SiC避雷器的滅弧電壓為參考作設(shè)計的。早期的6kV、10kV和35kV避雷器均遵守上述原則，如：Y5WR-7.6/26、Y5WR-12.7/45、Y5WR-41/130。而zui大長期工頻工作電壓為系統(tǒng)zui高相電壓，如Y5WR-12.7/45為：

2、保證在單相接地過電壓下運行且電力系統(tǒng)安全情況下的避雷器選型及必要性

從安全運行角度，避雷器的額定電壓的選擇還應(yīng)遵守如下原則：

①氧化鋅避雷器的額定電壓，應(yīng)該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。在110kV及以上的中性點接地系統(tǒng)中是可以按上述方法選擇的。

②在110kV及以下的中性點非直接接地系統(tǒng)中，電力部門規(guī)程規(guī)定在單相接地情況下允許運行2h，有時甚至在斷續(xù)地產(chǎn)生弧光接地過電壓情況下運行2h以上才能發(fā)現(xiàn)故障，這類系統(tǒng)的運行特點對氧化鋅避雷器在額定電壓下安全運行10s構(gòu)成嚴重威脅。且氧化鋅避雷器與SiC避雷器結(jié)構(gòu)、設(shè)計不同(后者是有間隙滅弧，前者沒有間隙或者只有隔流間隙)，使得實踐中氧化鋅避雷器出現(xiàn)熱崩潰甚至嚴重的爆炸事故。面對這種情況，許多供電局、電力設(shè)計院根據(jù)各地的電網(wǎng)條件提出了許多類型的額定電壓值(如14.4kV，14.7kV等)。而在多次國標討論稿中動作負載試驗中耐受10s的額定電壓規(guī)定提高至1.2～1.3倍，使氧化鋅避雷器對中性點非直接接地系統(tǒng)工況的適應(yīng)能力有所提高。

而由于氧化鋅避雷器的額定電壓選擇過低，使避雷器在單相接地過電壓甚至許多暫態(tài)過電壓下工作出現(xiàn)安全事故。電力部安全監(jiān)察及生產(chǎn)協(xié)調(diào)司早在1993年10月30日第十七期安全情況通報上就對避雷器提出修改意見。文中要求對新裝設(shè)的3～66kV電壓等級無間隙氧化鋅避雷器持續(xù)運行電壓(UC)和額定電壓(Ur)按表1所列值選擇，而同時保護性能不能降低。

(括號內(nèi)數(shù)據(jù)適用于發(fā)電機和變壓器中性點氧化鋅避雷器，Um為系統(tǒng)標準電壓的1.05-1.10倍)

而在通報發(fā)布與新標準修訂的過渡階段，對中性點非接地系統(tǒng)的氧化鋅避雷器額定電壓、持續(xù)運行電壓的選擇提出了如下設(shè)計規(guī)則：

額定電壓在參考SiC避雷器滅弧電壓設(shè)計基礎(chǔ)上乘以1.2-1.3倍，持續(xù)運行電壓為系統(tǒng)運行zui高線電壓。這樣各種電壓等級電容器用避雷器的額定電壓數(shù)據(jù)如下：

6kV額定電壓(型號為Y5WR-10/27)：

上述基本數(shù)據(jù)由于沒有統(tǒng)一標準，避雷器廠家及使用單位在設(shè)計制造中會有出入。

3、貫徹2000年版新標準，安全、合理地對避雷器進行選型的現(xiàn)實性

在我國2000年新標準中(GB11032-2000)，額定電壓的選擇上述1.2-1.3倍原則得到了認可，但持續(xù)運行電壓的選擇則出現(xiàn)了新規(guī)定：從反映避雷器使用壽命的參數(shù)1.5Un//U1mA作為參考值選擇(設(shè)計)避雷器持續(xù)運行電壓。以國內(nèi)避雷器的設(shè)計、制造水平，一般?值為80%，故持續(xù)運行電壓選擇為額定電壓的0.8倍。這一點我們從伏安曲線的小電流區(qū)上看，是有根據(jù)的。

這樣，在實踐中根據(jù)具體條件進行模擬計算或按經(jīng)驗慣例對避雷器進行選型時，應(yīng)考慮單相接地運行1h的過電壓水平。但用戶中的技術(shù)協(xié)議甚至電力設(shè)計院圖紙中出現(xiàn)了許多與上述值有細微差別的額定電壓值，我認為是不必要的(如10kV中出現(xiàn)16.5kV、16.7kV等)。理由是實際設(shè)計避雷器過程中，額定電壓值在伏-安曲線中是在小電流區(qū)里面，均小于U1mAAC值，追求細微之差在實際避雷器設(shè)計中得不到實現(xiàn);另外從下面論述可知，按照新國標要求選擇才能在許可過電壓下安全使用(這是指不接地系統(tǒng))。

4、按2000年版新標準中非接地系統(tǒng)氧化鋅避雷器選型的科學(xué)性

4.1　額定電壓的選擇應(yīng)按施加到避雷器端子間的zui大允許工頻電壓有效值選擇、設(shè)計，此時能在所規(guī)定的動作負載試驗中確定的暫態(tài)過電壓下正確地工作。持續(xù)運行電壓的選擇必須是允許持久地施加于避雷器端子間的有效值。此時工頻放電電壓要足夠高，以免在被保護設(shè)備的絕緣能耐受不需保護的操作過電壓下動作，延長使用壽命，且必須考慮到我國現(xiàn)階段制造氧化鋅避雷器的荷電率與殘壓的實際水平。

4.2凡是工頻電壓升高較嚴重的處所或是設(shè)備絕緣試驗電壓較高的條件所允許，就應(yīng)選擇較高的氧化鋅避雷器額定電壓。工頻參考電壓的選擇應(yīng)等于或大于額定電壓。這兩點在新國標要求中都較好地滿足，下面計算也可發(fā)現(xiàn)是滿足過電壓要求的。國標要求，要保證單相接地運行2h不動作。zui嚴重情況是當(dāng)單相接地與甩負荷同時發(fā)生，此時理論計算可能出現(xiàn)的zui大過電壓為1.99倍，則選取的氧化鋅避雷器容許持續(xù)運行電壓UC(有效值)如下：

國標按荷電率為0.8選取額定電壓(即Ur≈1.25 UC)，均滿足要求。如果按躲開概率較高的弧光接地和諧振過電壓，則額定電壓應(yīng)滿足：

再按?=0.8選擇持續(xù)運行電壓，也滿足要求。

綜上所述，避雷器選型問題的主要難點是確定暫時過電壓的范圍問題，既要保證在較高的操作過電壓及大氣過電壓下安全、可*地動作，又要保證在暫時過電壓下閥片不動作。現(xiàn)階段避雷器的選型和設(shè)計必須保證2h單相接地時出現(xiàn)的系統(tǒng)zui高過電壓氧化鋅避雷器不動作，否則氧化鋅避雷器會出現(xiàn)熱崩潰甚至爆炸事故。故在不接地系統(tǒng)中按照新要求選擇是合適的。但在經(jīng)消弧線圈接地的電容器裝置中，接地過電壓會低許多，這時可根據(jù)實際模擬計算選擇較低的額定電壓及持續(xù)運行電壓使氧化鋅避雷器在較低的操作過電壓下動作，保護電容器裝置，但如果不方便模擬，也可按不接地系統(tǒng)選擇，因電容器極對地絕緣已考慮能滿足單相接地2h要求。在小于額定電壓下工作，避雷器不動作也不會導(dǎo)致過電壓損害電容器裝置。

總之，這是由于氧化鋅閥片不帶串聯(lián)間隙直接串聯(lián)，導(dǎo)致氧化鋅避雷器電阻片不能承受甚至超過1.99倍的過電壓，導(dǎo)致以SiC滅弧電壓作為參考選擇的氧化鋅避雷器額定電壓不能滿足要求，必然要升高才能保證避雷器安全工作，如沒有實際模擬數(shù)據(jù)，以國家標準精神中體現(xiàn)的推薦值較合適，因為它滿足了極限要求。

注意事項編輯

氧化鋅避雷器均裝設(shè)了在線泄漏電流表，以此來監(jiān)視避雷器的運行狀況。在線泄漏電流表反映的是通過瓷套外絕緣和避雷器閥片的電流和通過避雷器閥片的電流。

（1）避雷器的在線泄漏電流表讀數(shù)異常增大

避雷器內(nèi)部受潮主要是密封不良引起的。潮氣的來源有：

①在避雷器生產(chǎn)過程中，安裝環(huán)境濕度超標；

②閥片及內(nèi)部零部件烘干不*，有部分潮氣滯留；

③裝配時將密封圈漏放、放偏；或在密封圈與瓷套密封封面之間夾有雜物；

④運行一段時期后密封部件損壞造成進潮。

（2）避雷器的在線泄漏電流表讀數(shù)降低甚至為零。