轴型避雷器(管型避雷器)

1. 管型避雷器

高压线或变电站那上面一串串的东西

其实就是避雷器

让我们先来看看

避雷器的内部原理

高压线上的避雷器

这种叫氧化锌避雷器，是一种保护性能优越、质量轻、耐污秽、性能稳定的避雷设备。它主要利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。

这种避雷器和传统避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。以前是陶瓷的，碎掉之后落入地下容易伤人。

避雷器的功能

氧化锌避雷器的主要作用是防止雷电波或内部过电压的侵入。通常，避雷器与被保护装置并联。当线路遭遇雷击出现过电压或者内部操作过电压时，通过避雷器对地放电，就避免出现电压冲击波，防止被保护设备的绝缘损坏。

避雷器的安装要求

工作原理

氧化锌避雷器是七十年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。 每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电压），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击后，是可以恢复绝缘状态的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，如在电力线上安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，可以将电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电气设备的安全。

来看看他是如何制造的

避雷器的分类：

避雷器分为很多种，有金属氧化物避雷器，线路型金属氧化物避雷器，无间隙线路型金属氧化物避雷器，全绝缘复合外套金属氧化物避雷器，可卸式避雷器。

避雷器的主要类型有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。每种类型避雷器的主要工作原理是不同的，但是它们的工作实质是相同的，都是为了保护通信线缆和通信设备不受损害。

管型避雷器

管型避雷器实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，它由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，它的任务就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄露电流所烧坏;另一个装设在气管内，称为内间隙或者灭弧间隙，管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关。这是一种保护间隙型避雷器，大多用在供电线路上作避雷保护。

阀型避雷器

阀型避雷器由火花间隙及阀片电阻组成，阀片电阻的制作材料是特种碳化硅。利用碳化硅制作的发片电阻可以有效地防止雷电和高电压，对设备进行保护。当有雷电高电压时，火花间隙被击穿，阀片电阻的电阻值下降，将雷电流引入大地，这就保护了线缆或电气设备免受雷电流的危害。在正常的情况下，火花间隙是不会被击穿的，阀片电阻的电阻值较高，不会影响通信线路的正常通信。

氧化锌避雷器

氧化锌避雷器是一种保护性能优越、质量轻、耐污秽、性能稳定的避雷设备。它主要利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或毫安级);当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。这种避雷器和传统避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。

2. 低压避雷器

开放式间隙避雷器

间隙避雷器的工作原理：基于电弧放电技术，当电极间的电压达到一定程度时，击穿空气电弧在电极上进行放电。

优点：放电能力强，通流量大（可以达到100KA）漏电流小 热稳定性好

缺点：残压高，反映时间慢，存在续流

工艺特点：由于金属电极在放电时承受较大电流，所以容易造成金属的升华，使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的启动和正常使用。放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业，，电极的主要成分是钨金属的合金。

工程应用：该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B级避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火灾，避雷器动作后（飞出）脱离配电盘等事故。根据型号的不同适合与各种配电制式。

工程安装时一定要考虑安装距离，避免引起不必要的损失和事故。

密闭式间隙避雷器

现在国内市场有一种多层石墨间隙避雷器，这种避雷器主要利用的是多层间隙连续放电，每层放电间隙相互绝缘，这种叠层技术不仅解决了续流问题而且是逐层放电，无形中增大了产品自身的通流能力。

优点：放电电流大测试最大50KA（实际测量值）漏电流小无续流无电弧外泻热稳定性好

缺点：残压高，反映时间慢

工艺特点：石墨为主要材料，产品内采用全铜包被解决了避雷器在放电时的散热问题，不存在后续电流问题，最大的特点是没有电弧的产生，且残压与开放式间隙避雷器比较要低很多。

工程应用：该种避雷器应用在各种B、C类场合，与开放式间隙比较不用考虑电弧问题。根据型号的不同该种产品适合与各种配电制式。

放电管类避雷器

开放式放电管避雷器

开放式放电管避雷器，实质与开放式间隙避雷器是一样的产品，都属于空气放电器。但是与间隙放电器比较它的通流能力就降了一个等级。

优点：体积小通流能力强(10-15KA）漏电流小无电弧喷泻

缺点：残压较高有续流产品一致性差（启动电压、残压）反映时间慢

密闭式气体放电管

密闭式气体放电管也叫惰性气体放电管，主要是内部充盈了惰性气体，放电方式是气体放电，靠击穿气体来起到一次性泻放电流的目的。一般有2极和3极两种结构。

优点：体积小（气体管可以很小）通流量大无电弧

缺点：产品一致性差（启动电压、残压）有续流残压较高

工艺特点：空气放电管还是属于开放式产品，在工作时不保证绝对没有点火花从排压孔喷出，气体放电管是密封结构，一般有2极和3极良种结构形式，一般3极有热保护装置（短路装置），在放电管工作时温度超过了一定范围，短路装置启动使放电管整体导通。防止温度过高造成放电管内气压生高器件爆裂。

3. 避雷器的四种类型

1.接闪器。接闪器就是专门用来接收直接雷击(雷闪)的金属物体。一般有三种形式:避雷针、避雷带和避雷网。它位于建筑物的顶部,其作用是引雷或叫截获闪电,即把雷电流引下。

2.电源避雷器。电源防雷器是浪涌保护器中最常用的一种,主要是针对电源系统所选用的浪涌保护。其主要作用是防止雷电和其他内部过电压侵入设备造成损坏。

3.信号型避雷器。信号型避雷是浪涌保护器的一种,其主要作用是将被保护线路接入等电位系统中,并迅速对大地释放因雷击引起的高压脉冲能量,降低各接口间的电位差,起到保护用户设备的作用。

4.天馈线避雷器。天馈线避雷器适用于GSM移动基站、PHS小灵通基站、卫星接收机、对讲机基站等开馈线路、射频线路雷电及电涌的防护。具有输出残压极低,可有效保护接收设备,对从天馈线感应而来的雷电高压脉冲具有高效防御功能。

4. 管型避雷器图片

答：管型避雷器由产气管、内部间隙的外部间隙三部分组成。产气管可用纤维性材料、有机玻璃或塑料制成。内壁间隙装在产气管的内部，一个电极为环形。外部间隙装在管型避雷器与带电的线路之间。 正常情况下它将管型避雷器与带电线路绝缘起来。 管型避雷器的工作原理：当线路上遭受雷击时，大气过电压使管型避雷器的外部间隙和内部间隙击穿，雷电流通入大地。

此时，工频续流在管子内部间隙处发生强烈的电弧，使管子内壁的材料燃烧，产生大量灭弧气体。

由于管子容积很小，这些气体的压力很大，因而从管子喷出，强烈吹弧，在电流经过零值时，电弧熄灭。

这是，外部间隙的空气恢复了绝缘，使管型避雷器与系统隔离，恢复系统的正常运行。

5. 管型避雷器由产气管、内部间隙和外部间隙三部分组成

管型避雷器由产气管、内部间隙的外部间隙三部分组成。产气管可用纤维性材料、有机玻璃或塑料制成。内壁间隙装在产气管的内部，一个电极为环形。外部间隙装在管型避雷器与带电的线路之间。 正常情况下它将管型避雷器与带电线路绝缘起来。 管型避雷器的工作原理：当线路上遭受雷击时，大气过电压使管型避雷器的外部间隙和内部间隙击穿，雷电流通入大地。

此时，工频续流在管子内部间隙处发生强烈的电弧，使管子内壁的材料燃烧，产生大量灭弧气体。

由于管子容积很小，这些气体的压力很大，因而从管子喷出，强烈吹弧，在电流经过零值时，电弧熄灭。

这是，外部间隙的空气恢复了绝缘，使管型避雷器与系统隔离，恢复系统的正常运行。

6. 管型避雷器由三部分组成

两个都有用的，氧化锌避雷器一般都是无间隙的。比如：交流避雷器,AC35kV,51kV,硅橡胶,134kV,不带间隙。就是国家电网物资库里标准物料。

避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一。主要用于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。

避雷器分为很多种，主要类型有管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。每种类型避雷器的主要工作原理是不同的，但是它们的工作实质是相同的，都是为了保护通信线缆和通信设备不受损害。

管型避雷器

管型避雷器由内外间隙串联组成。产生气管是由纤维管、竖料管或硬橡胶制成，管内有棒形与环形电极组成的内间隙。制造产气管的材料不能长期耐受电压的作用，在正常运行情况下，必须通过外间隙与线路隔离。当有大于被保护设备的过电压袭击时，外间隙首先击穿，然后内间隙立即放电，把雷电流引入大地。产气管在电弧作用下产生大量气体，从环形电极的开口孔喷出。电弧就能在工频续流第一次过0时被熄灭。

产气管使用寿命有限，每次动作后要消耗一部分管壁材料，产气量一次比一次少，灭弧能力下降，后不能保证可靠灭弧。产气管要根据系统电压等级和安装点的短路电流值选择。例如铭牌上标着10/0.5~0.7字样管型避雷器就是10kV电压等级，安装点的短路电流不得小于0.5kA，也不得大于7kA。上限电流由灭弧管的管径及其机械强度决定，下限电流由灭弧管的内径与产气量来决定。因为滤过它的续流大小，产生气量不够，不能灭弧；续流太大，产气量过多·管内压力太高使管型避雷器爆炸。由于电网运行方式经常变化，流过它的工频续流值变化范围大，造成不能灭弧事故，不是避雷器爆炸就是电网短路，管型避雷器很少采用。

管型避雷器实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，它由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，它的任务就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄露电流所烧坏；另一个装设在气管内，称为内间隙或者灭弧间隙，管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关。这是一种保护间隙型避雷器，大多用在供电线路上作避雷保护。

阀型避雷器

阀型避雷器由火花间隙及阀片电阻组成，阀片电阻的制作材料是特种碳化硅。利用碳化硅制作的发片电阻可以有效地防止雷电和高电压，对设备进行保护。当有雷电高电压时，火花间隙被击穿，阀片电阻的电阻值下降，将雷电流引入大地，这就保护了线缆或电气设备免受雷电流的危害。在正常的情况下，火花间隙是不会被击穿的，阀片电阻的电阻值较高，不会影响通信线路的正常通信。

阀型避雷器的主要部件是间隙和阀片（非线性电阻盘）。阀片是为了限制雷电流之后的工频续流而协助间隙灭弧的。一般阀型避雷器中耳钉续流为50A（峰值）；这样小的电流就能在续流第一次过0时可靠地将续流切断。非线性电阻在电压高时电阻很小，能把很大的雷电流引入地下，保护电气设备。当雷电过后，他又能呈现很高的电阻，限制工频续流的数值，从而有利间隙的灭弧。

阀片非线性电阻的特性的表示式为：

U=CIa

式中 U——阀片上的压降，V；

I——流过阀片的电流，kA；

C——常数，与阀片高度、面积等相关；

a——非线性系数，a越小，非线性越好，一般a=0.2左右。

因为残压UZY=ILL（雷电流）R；灭弧电压UBY=IBL（续流）R，所以

UZY÷UBY＝CIaLL÷CIaBL＝（ILL÷IBL）2

这个比值叫做阀型避雷器的保护比，它是设计时的一个重要参数，保护比越小，保护性能越好。

间隙的特点：它是将好多个电场较均匀的小间隙串联起来使用，多个间隙串联比单个相等距离的长间隙的灭弧性能好得多，当续流第一次通过0时，每个间隙可立即恢复的击穿电压约 700V(起始恢复强度)，所以增加间隙数量对灭弧是非常有利的；由于每个小间隙的距离很小(约1mm左右)，所以电场较均匀，放电的分散性也小。间隙数太多，浪费材料，极间距离太小，易造成间隙短路。

多个间隙串联使用，存在每个间隙的电压分布不均匀，有电压的高低问题，这是极片对地电容和高压端盖杂散电容的影响造成的。电压分布不均匀对灭弧不利（分得电压较高的间隙就会重新击穿，其他间隙要分担击穿前间隙原来分担的电压，可能引起整个阀型避雷器的重燃，无法灭弧），还会使工频放电电压降低（工频放电电压低，使避雷器可能在电网正常操作时动作，如淋雨时FS型避雷器的工频放电电压下降很厉害）因此，避雷器采用均压电阻，使电压分布均匀，能使均压效果提高。

氧化锌避雷器

氧化锌避雷器是一种保护性能优越、质量轻、耐污秽、性能稳定的避雷设备。它主要利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。这种避雷器和传统避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。

近年来，110kV及以上电压等级的氧化物避雷器被采用，由于它有许多优点，特别是重量轻，在电力系统得到广泛的采用，有取代阀型避雷器的趋势。近年来，110kV及以上电压等级的无间隙氧化锌避雷器投入电网运行的数量逐年增多。就运行情况而言，绝大多数运行良好，但运行中发生爆炸事故也有发生。对爆炸事故进行分析，无论是国产还是外国产品，都是避雷器本身质量问题，其中有的是阀片性能不佳及参数设计不合理，有的内部绝缘材质不良，避雷器装配时的工艺不良造成密封缺陷，在运行中受潮。

7. 管型避雷器由两个并联间隙组成

架空电力线路是电力系统的大动脉，把强大的电力输送到四面八方。由于它分布很广，线路很长，因此遭受雷击的机会就比较多。电力系统中的雷害事故有很大一部分发生在架空线路上，在漫长的送电线路上，只要有任何一处发生雷击造成短路，就会使整条线路跳闸，引起送电中断。因此，选择每条线路具体的防雷技术措施时，必须从实际出发，具体情况具体分析，做到区别对待，因地制宜，以便在节约的原则下做好防雷工作，这是极为重要的。

　　1.架空电力线路防雷保护原则

　　 制定架空线路的防雷保护措施时，主要应该考虑以下几个方面：

　　1.1 防止直接雷击

　　架空电力线路最有效的保护是采用接地的避雷线。线路电压越高，采用避雷线的效果也就越好，而且避雷线在线路造价中所占的比例也越低。因此110-550kV的铁塔和钢筋混凝土电杆的送电线路应沿全线装设避雷线。60kV的线路，当负荷重要且经过地区平均雷电日在30日以上时，宜沿全线装设避雷线，以防止直接雷击。

　　1.2 防止发生反击

　　避雷线上落雷击后雷电流沿避雷线流入杆塔，由于杆塔或其它接地引线的电感和杆塔的接地电阻上的压降仍会造成停电事故。防止发生反击最有效的方法是降低杆塔的接地电阻；此外，还可以采取适当加强绝缘、增大避雷线对导线的耦合系数等辅助方法来防止发生反击，但主要还应从降低杆塔的接地电阻入手。

　　1.3 防止雷电闪络后建立工频短路电弧

　　一般店里线路的绝缘在雷击闪络后，不会每次都建立稳定的短路电弧。在中性点不接地或经消弧线圈接地的20-60kV系统中，当线路绝缘发生单相对地的冲击闪络时，绝大部分电弧都会自行熄灭，不致使电路跳闸，保持正常运行。对无避雷线的20-60kV铁塔或钢筋混凝土电杆的线路，应将杆塔可靠接地，并尽可能降低其接地电阻，以防止发生相间短路而引起线路跳闸。对经过雷电活动较强的山区丘陵地区的110kV送电线路，运行中雷击跳闸频繁，而电路网结构简单，不能满足安全供电的要求，且对系统发展联网影响不大时，可考虑将系统中性点经消弧线圈接地，以提高供电的可靠性。

　　1.4 保证线路不间断供电

　　根据运行经验电力线路雷击闪络或短路多为瞬间性故障，当线路跳闸后电弧就会自行熄灭，绝缘子的电气强度即可完全恢复，如将线路重新合闸，就能恢复供电，保证用户正常生产。因此，各级电压的架空电力线路应广泛采用自动重合闸装置，对提高供电可靠性有着十分重大的作用。只要线路的断路器遮断容量足够，就应普遍加装重合闸装置，对没有操作电源的手动开关，则可桩用机械重合闸。

　　1.5 特殊杆塔的保护

　　对于电力线路上个班绝缘比较薄弱和需要重点保护的杆塔或设备，例如木杆塔线路中的个别铁塔、变电所进线段首端以及线路交叉档、大跨越档特殊高的杆塔和换塔等均须加以保护，一般可以加装避雷器或间隙保护，同时对特殊杆塔还应考虑适当加强其绝缘，以防止发生事故。实际运行经验证明：线路的跳闸往往由于个别绝缘弱点在雷击时发生闪络而引起的，所以应消除这些绝缘弱点并加强对它们的保护。

　　2.架空电力线路防雷保护

　　2.1 架设避雷线

　　 避雷线在防雷方面有以下功能：①防止雷击导线；②雷击杆塔顶时对雷电流有分流作用，减少流入杆的雷电流，使杆顶电位降低；③对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压；④对导线有屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。

　　 送电线路的雷电过电压保护方式应根据线路的电压等级、负荷性质、系统运行方式、当地原有线路的运行经验、雷电活动的强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件，通过技术经济等方面比较确定。

　　2.2 装设线路型避雷器

　　装设管型避雷器或间隙

　　管型避雷器主要用来保护发电厂和变电所的进出线，以防止线路上传来的雷电进行波对电器设备的危害。在线路中绝缘弱点，如木杆线路中的个别金属杆塔、大跨越档距的高杆塔和耐雷水平较低的换位塔等，不仅在线路遭受直接雷击时可能发生闪络，而且在远处落雷时，沿线路传来的雷电波也可能引起闪络，因此，这些重点杆塔均应装设管型避雷器或保护间隙。

　　安装线路型氧化锌避雷器

　　ZnO避雷器是变电站雷电侵入波保护的基本措施。线路型避雷器与绝缘子串并联，其冲击放电电压和残压均低于绝缘子串的放电电压。当雷击杆塔或绕击导线在绝缘子串两端产生的过电压超过避雷器的放电电压时，避雷器首先动作导通，释放雷电流，之后在工频电压下呈现高祖，工频续流截断，从而保护绝缘子串免于闪络，开关并不跳闸。

　　2.3 采用重合闸

　　 架空送电线路上的故障约为80%以上是瞬时性的。送电线路遭受直接雷击时，绝缘子发生闪络就是属于瞬时性的故障。因此，完全可以采用重合闸装置来消除对用户的停电事故。根据统计，一般送电线路上约有60%-70%能够由于重合闸装置发挥作用而使系统保护不间断供电。所以，广泛地装设重合闸就可以大大地减少线路的停电事故。

　　 重要线路在条件许可时，还可采用二次自重合闸。对110kV及以上的送电线路，电力网中性点一般直接接地，线路一相接地就会引起跳闸。由于这种线路往往两个系统解列之后恢复并列运行需要一定的时间，如能装用捕捉同期重合闸就能解决这一问题，而使两个系统迅速恢复并列运行。如果断路器条件许可，也可以采用单相重合闸。线路一相有故障时，只跳开一相，这样可以保证对用户的不间断供电，减少系统正常运行遭受破坏，而重合时也不必考虑同期问题，有很大的优越性。

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