避雷器的電氣特性

1．額定電壓
    我國習慣把安裝避雷器的系統額定電壓稱為避雷器的額定電壓，但根據電工委員會(IEC)和很多國家的術語規定，避雷器的額定電壓是指避雷器兩端允許施加的高工頻電壓有效值，相當于下面所述的滅弧電壓。為了與通用術語取得一致，現在趨向于把前者稱為系統額定電壓，而把后者稱為避雷器額定電壓。
    2．滅弧電壓
避雷器的滅弧電壓是指避雷器能夠保證可靠熄滅工頻續流電弧的條件下，允許加在避雷器上的高工頻電壓。滅弧電壓應大于避雷器工作母線上可能出現的高工頻電壓，否則避雷器可能因為不能滅弧而爆炸。這個高工頻電壓不能僅按正常工作時的相電壓考慮，而應考慮到電網在發生單相接地時非故障相的電壓升高，正好該相的避雷器在這時動作的情況。因此單相接地時非故障相的電壓升高就成為可能出現的高工頻電壓，避雷器的滅弧電壓應當高于這個數值。
    發生單相接地故障時非故障相的電壓，在中性點直接接地系統中可達工作線電壓的80%，在中性點不接地系統和經消弧線圈接地的系統分別可達工作線電壓的110%和。所以選用避雷器時，對110kV及以上的中性點直接接地系統，滅弧電壓取系統大工作線電壓的80%。對35kV (60kV)及以下的中性點不接地系統和經消弧線圈接地的系統，則分別取系統大工作線電壓的110%和。
    3．沖擊放電電壓和殘壓
    這是說明避雷器保護性能的兩個特性參數，它們越小，允許被保護設備的絕緣水平越低。
    沖擊放電電壓：在標準沖擊波作用下避雷器的放電電壓。
    殘壓：避雷器動作后，有雷電流通過時，避雷器本身的電壓。由于在變電所中通過避雷器的雷電流通常受到進線段波阻抗的限制，一般不會超過5kA;因此對較低電壓等級的避雷器，都是按波形1.2/50μs，幅值為5kA的沖擊電流來測量殘壓，并表示為UC5，其沖擊放電電壓與5kA下的殘壓相同。對于330kV及以上的 高壓系統，由于可能出現較大的雷電流，同時保護的要求也更高，因此用10kA的沖擊電流來測量殘壓。考慮絕緣配合時就以這些數據為基礎。
    4．工頻放電電壓
    工頻放電電壓是指在工頻電壓作用下避雷器的放電電壓。對避雷器的工頻放電電壓要規定上限和下限，當避雷器的結構一定時，沖擊系數β為一定值。由于在例行試驗中只做工頻放電試驗而不做沖擊放電試驗，因此規定工頻放電電壓的上限是必要的。普通閥型避雷器由于通流容量有限，不允許在內部過電壓作用下動作，因此必須規定其工頻放電電壓的下限。工頻放電電壓的下限應高于系統可能出現的內部過電壓值。35kV (60kV)及以下系統取3.5倍相電壓，10kV及以上系統取3.0倍相電壓。此外，當避雷器間隙的結構和切斷的續流值一定時，工頻放電電壓和滅弧電壓有一定的比例關系（稱為切斷比）；因此，工頻放電電壓過低就意味著滅弧電壓過低，會導致不能可靠滅弧的后果。
    可以看出，上述避雷器各個基本電氣特性參數之間具有一定聯系。在各個參數中，滅弧電壓應當按照避雷器的工作條件來確定，不能隨意選擇。避雷器的主要結構，包括間隙和閥片的數目，則要根據滅弧電壓來決定。因為每個間隙的滅弧電壓和能切斷的續流是一定的，滅弧電壓增加，間隙數也要增加，同時要把續流限制到一定值，閥片的數目也要隨之增加。這樣，避雷器的沖擊放電電壓和殘壓也就隨著確定了。避雷器的殘壓與滅弧電壓之比通常稱為保護比，可用以比較不同類型的避雷器的保護性能。保護比越小，說明在一定的滅弧電壓下殘壓越低，顯然其保護性能越好。普通閥型避雷器的保護比約為2.3～9.5，磁吹避雷器的保護比約為1.7～1.8。在避雷器類型及保護比不變的情況下，中性點直接接地系統由于可以使用滅弧電壓較低的避雷器，所以有較好的保護性能。
   
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