多间隙避雷器(多间隙避雷器原理)

1. 多间隙避雷器原理

区别：用途不同，工作原理不同。

避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻，对人侵流动电波进行削幅，降低被保护的设备所承受的过电压值。避雷器既可用来防护大气过电压，也可用来防护操作过电压。避雷器：能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间，与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘；电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电。

2. 多间隙避雷器原理图解

架空10KV裸导线一般不采用避雷线，主要是靠提高绝缘子耐压水平，增设线路避雷器的方式来防雷。

裸电线是没有绝缘层的电线，包括铜线、铝线、架空绞线、各种型线。裸电线主要用于户外架空，绝缘导线线芯、室内汇流排和配电柜、箱内连接等用。避雷线是铁质的，避雷针是铜质(也可以是银质的)，避雷针顶端向天，避雷线连接避雷网埋地，避雷线连接避雷针，雷雨季节，雷电从天空从避雷针进入避雷线直至埋地的避雷网，是消除雷击保护建筑物或仪器的设施。

3. 防雷间隙避雷器

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。

4. 间隙避雷器工作原理

放电间隙原理及解释是指正常情况下，带电部分与大地被间隙隔开。当线路落雷时，间隙被击穿后，雷电 流就被泄入大地，使线路绝缘子或其他的电气设备的绝缘不至于发生闪络。放电间隙是最简 单的防雷保护装置。

5. 间隙放电避雷器

串联间隙型氧化锌避雷器的要求

1、间隙应承受最大工频过电压;

2、在雷电冲击下串联间隙可靠动作，氧化锌避雷器吸收雷电流能量，起到保护线路绝缘子(串)的作用;

3、空气间隙在设计上要考虑限制其放电的分散性tzl，以确保其与绝缘子(串)放电特性配合一致。BOW线路绝缘子(串)的50%正极性雷电冲击放电电压:19xcp-10型绝缘子为1 645kV， 19 xXWP-10型绝缘子为1 860kV，依据《DUT815-2002交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》的规定，串联间隙型氧化锌避雷器的整体50%雷电放电电压为不大于1 300kV避雷器工频耐受电压不小于460kV(有效值)。

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