【文章內(nèi)容簡介】 由管口噴出，強(qiáng)烈吹弧，使電弧迅速熄滅，全部滅弧時間最多 （半個周期）。這時外部間隙的空氣迅速恢復(fù)絕緣，使避雷器與系統(tǒng)隔離，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 為了保證避雷器可靠地工作，在選擇排氣式（管型）避雷器時，其開斷電流的上限，應(yīng)不小于安裝處短路電流的最大有效值（計(jì)入非周期分量）；而其開斷電流的下限，應(yīng)不大于安裝處短路電流可能的最小值（不計(jì)非周期分量）。在排氣式（管型）避雷器的全型號中就表示出了開斷電流的上、下限。 2. 排氣式避雷器 排氣式避雷器（ expulsiontype lightning arrester，文字符號 FE），通稱管型避雷器，由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和外部間隙等三部分組成，如圖 811所示。產(chǎn)氣管由纖維、有機(jī)玻璃或塑料制成。內(nèi)部間隙裝在產(chǎn)氣管內(nèi)，一個電極為棒形，另一個電極為環(huán)形。 排氣式（管型）避雷器全型號的表示和含義如下 G □ □ — 管型避雷器 額定電壓 （ kV） 開斷電流上限 (kA) S變配電所用 開斷電流下限 (kA) 結(jié)構(gòu)用途代號 設(shè)計(jì)序號 X架空線路用 圖 813 三相線路上保護(hù)間隙的連接 s1 –主間隙 s2 –輔助間隙 保護(hù)間隙的安裝，是一個電極接線路，另一個電極接地。但為了防止間隙被外物（如鼠、鳥、樹枝等）偶然短接而造成接地或短路故障，沒有輔助間隙的保護(hù)間隙（如圖 812a、 b）必須在其公共接地引下線中間串入一個輔助間隙，如圖 813所示。這樣即使主間隙被外物短接，也不致造成接地或短路。 保護(hù)間隙只用于室外不重要的架空線路上。 排氣式避雷器具有簡單經(jīng)濟(jì)、殘壓很小的優(yōu)點(diǎn)，但它動作時有電弧和氣體從管中噴出，因此它只能用在室外架空場所，主要用在架空線路上。此外，它動作時工頻續(xù)流很大，相當(dāng)于相間短路，往往要引起線路開關(guān)跳閘，因此對于裝有排氣式避雷器的線路，宜裝設(shè)一次自動重合閘裝置（ ARD），以便排氣式避雷器動作引起開關(guān)跳閘后能制動重合閘，迅速恢復(fù)供電。 3. 保護(hù)間隙 保護(hù)間隙（ protective gap，文字符號 FG）又稱角型避雷器，其結(jié)構(gòu)如圖 812所示。它簡單經(jīng)濟(jì)，維護(hù)方便，但保護(hù)性能差，滅弧能力小，容易造成接地或短路故障，使線路停電。因此對于裝有保護(hù)間隙的線路，一般也宜裝設(shè)自動重合閘裝置，以提高供電可靠性。 圖 812 保護(hù)間隙 a) 雙支持絕緣子單間隙 b) 單支持絕緣子單間隙 c) 雙支持絕緣子雙間隙 s –保護(hù)間隙 s1 –主間隙 s2 –輔助間隙 注意：其額定電壓現(xiàn)在也多用其滅弧電壓值來表示。 5. 電涌保護(hù)器 電涌保護(hù)器又稱為浪涌保護(hù)器（ surge protective device,縮寫 SPD），是用于低壓配電系統(tǒng)中電子信號設(shè)備上的一種雷電電磁脈沖（浪涌電壓）保護(hù)設(shè)備。它的連接與一般避雷器一樣，也與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，接于被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，如前圖 88所示。 4. 金屬氧化物避雷器 金屬氧化物避雷器（ metaloxide arrester，文字符號 FMO）按有無火花間隙分兩種類型，最常見的一種是無火花間隙只有壓敏電阻片的避雷器。壓敏電阻片是由氧化鋅或氧化鉍等金屬氧化物燒結(jié)而成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元件，具有理想的閥電阻特性。在正常工頻電壓下，它呈現(xiàn)極大的電阻，能迅速有效地阻斷工頻續(xù)流，因此無須火花間隙來熄滅由工頻續(xù)流引起的電弧。而在雷電過電壓作用下，其電阻又變得很小，能很好地泄放雷電流。 另一種是有火花間隙且有金屬氧化物電阻片的避雷器，其結(jié)構(gòu)與前面講的普通閥式避雷器類似，只是普通閥式避雷器采用的是碳化硅電阻片，而有火花間隙金屬氧化物避雷器采用的是性能更優(yōu)異的金屬氧化物電阻片，具有比普通閥式避雷器更優(yōu)異的保護(hù)性能，且運(yùn)行更加安全可靠，所以它是普通閥式避雷器的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 金屬氧化物避雷器全型號的表示和含義如下： 改進(jìn)設(shè)計(jì)代號 額定電壓（ kV） 額定放電電流下的最大殘壓值（ kV） 特殊性能代號 Y—— 金屬氧化物避雷器 額定放電電流（ kA） 結(jié)構(gòu)特征代號 B —— 并有放電間隙 C —— 串有放電間隙 W —— 無放電間隙 應(yīng)用場所代號 D —— 保護(hù)電機(jī)用 Z —— 電 站 用 S —— 變配電所用 W —— 防污型 GY —— 高原型 圖 814 頂線絕緣子附加保護(hù)間隙 1絕緣子 2架空導(dǎo)線 3保護(hù)間隙 4接地引下線 5電桿 三 . 電氣裝置的防雷 (一 ) 架空線路的防雷措施 (1) 架設(shè)避雷線 這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在 66kV及以上的架空線路上才全線架設(shè)。 35kV的架空線路上，一般只進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10kV及以下的架空線路上一般不裝設(shè)。 (2) 提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級電壓的絕緣子，以提高線路的防雷水平。這是 10kV及以下架空線路防雷的基本措施之一。 (3) 利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線 對于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的 3～ 10kV架空線路，可在其三角形排列的頂線絕緣子上裝設(shè)保護(hù)間隙，如圖 814所示。在出現(xiàn)雷電過電壓時，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對地泄放雷電流，從而保護(hù)了下邊兩根導(dǎo)線。由于線路為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，一般也不會引起線路斷路器跳閘。 (4) 裝設(shè)自動重合閘裝置 線路上因雷擊放電造成線路電弧短路時，會引起線路斷路器跳閘，但斷路器跳閘后電弧會自行熄滅。如果線路上裝設(shè)一次自動重合閘，使斷路器經(jīng) ，電弧通常不會復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對一般用戶不會有多大影響。 (5) 個別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對架空線路中個別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。 電涌保護(hù)器按應(yīng)用性質(zhì)分，有電源線路電涌保護(hù)器和信號線路電涌保護(hù)器兩種。這兩種 SPD的原理結(jié)構(gòu)基本相同，只是信號線路 SPD的結(jié)構(gòu)較簡單，工作電壓較低，放電電流也小得多，但它對傳輸速度的要求高，要求響應(yīng)時間（即動作時間）極短。 電涌保護(hù)器按工作原理分，有電壓開關(guān)型、限壓型和復(fù)合型。電壓開關(guān)型 SPD是在沒有浪涌電壓時具有高阻抗，而一旦出現(xiàn)浪涌電壓即變?yōu)榈妥杩梗涑Ｓ迷蟹烹婇g隙或晶閘管、氣體放電管等。限壓型 SPD是在沒有浪涌電壓時為高阻抗，而出現(xiàn)浪涌電壓時，則隨著浪涌電壓的持續(xù)升高，其阻抗也持續(xù)降低，以抑制加在被保護(hù)設(shè)備上的電壓，其常用元件為壓敏電阻。復(fù)合型 SPD是開關(guān)型和限壓型兩類元件的組合，因此兼有兩種 SPD的性能。 圖 815 變配電所對雷電波侵入的防護(hù) a) 3～ 10kV架空和電纜進(jìn)線 b) 35kV架空和電纜進(jìn)線 FV閥式避雷器 FE排氣式避雷器 FMO金屬氧化物避雷器 (二 ) 變配電所的防雷措施 (1) 裝設(shè)避雷針 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直擊雷。如果變配電所處在附近更高的建筑物上防雷設(shè)施的保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為車間內(nèi)型，則可不必再考慮直擊雷的防護(hù)。 (2) 裝設(shè)避雷線 處于峽谷地區(qū)的變配電所，可利用避雷線來防護(hù)直擊雷。在 35kV及以上的變配電所架空進(jìn)線上，架設(shè) 1～ 2km的避雷線，以消除一段進(jìn)線上的雷擊閃絡(luò)，避免其引起的雷電侵入波對變配電所電氣裝置的危害。 (3) 裝設(shè)避雷器 用來防止雷電侵入波對變配電所電氣裝置特別是對主變壓器的危害。變配電所對高壓側(cè)雷電波侵入防護(hù)的接線圖如圖 815所示。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭相連后接地。 圖 816 電力變壓器的防雷保護(hù)及其接地系統(tǒng) TM電力變壓器 FV閥式避雷器 (三 ) 高壓電動機(jī)的防雷措施 高壓電動機(jī)的定子繞組是采用固體介質(zhì)絕緣的，其沖擊耐壓試驗(yàn)值大約只有相同電壓等級的油浸式電力變壓器的 1/3左右，加之長期運(yùn)行，固體介質(zhì)還要受潮、腐蝕和老化，會進(jìn)一步降低其耐壓水平。因此高壓電動機(jī)對雷電波侵入的防護(hù)，不能采用普通的 FS型或 FZ型閥式避雷器而應(yīng)采用專用于保護(hù)旋轉(zhuǎn)電