避雷器
避雷器是用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器。避雷器有时也称为过电压保护器，过电压限制器。避雷器的作用当雷电过电压沿架空线路侵入变配电所或其他建筑物内时，将发生闪络，甚至将电气设备的绝缘击穿。因此，假如在电气设备的电源进线端并联一种保护设备，即避雷器。如图1，当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即开始动作，流过电荷，限制过电压幅值，以保护设备绝缘；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。
避雷器的保护作用基于三个前提
1、保证伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合。
2、保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度。
3、保证被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内。
避雷器的要求1、确保正常运行时不放电，过电压时放电正确动作。
2、确保放电后要有自恢复功能。
避雷器的适用范围
交流无间隙金属氧化物避雷器用于保护交流输变电设备的绝缘，免受雷电过电压和操作过电压损害。适用于变压器、输电线路、配电屏、开关柜、电力计量箱、真空开关、并联补偿电容器、旋转电机及半导体器件等过电压保护。避雷器的特点与原理交流无间隙金属氧化物避雷器具有优异的非线性伏·安特性，响应特性好、无续流、通流容量大、残压低、抑制过电压能力强、耐污秽、抗老化、不受海拔约束、结构简单、无间隙、密封严、寿命长等特点。本避雷器在正常系统工作电压下，呈现高电阻状态，仅有微安级电流通过。在过电压大电流作用下它便呈现低电阻，从而限制了避雷器两端的残压。避雷器的相关参数
1、持续运行电压：即允许长期工作电压。它应等于或大于系统的最高相电压。2、额定电压(kV):即允许短时最大工频电压(灭弧电压)。避雷器能在此工频电压下动作放电并熄弧，但不能在此电压下长期运行。它是避雷器特性和结构的基本参数，也是设计的依据。3、工频耐受伏秒特性：表明氧化锌避雷器在规定条件下，耐受过电压的能力。4、标称放电电流(kA)：用于划分避雷器等级的放电电流峰值。kV及以下系统不应超过5。避雷器的分类及结构
常用避雷器的形式有阀式、管式、保护间隙和金属氧化物等。(1)阀式避雷器阀式避雷器主要分为普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器两大类。普通阀式避雷器有FS和FZ两种系列；磁吹阀式避雷器有FCD和FCZ两种系列。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。利用碳化硅制作的阀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。阀式避雷器在正常的工频电压作用下火花间隙不被击穿，但在雷电波过电压下，避雷器的火花间隙被击穿；碳化硅电阻的阻值随之变得很小，雷电波巨大的雷电流顺利地通过电阻流入大地中，电阻阀片对尾随雷电流而来的工频电压呈现了很大的电阻，从而工频电流被火花间隙阻断，线路恢复正常运行FS系列阀式避雷器的结构如图2，此系列避雷器阀片直径较小，通流容量较低，一般用于保护变配电设备和线路。FZ系列阀式避雷器的结构如图2(b)示，此系列避雷器阀片直径较大，且火花间隙并联了具有非线性的碳化硅电阻，通流容量较大，一般用于保护35kV及以上大、中型工厂中总降压变电所的电气设备。磁吹阀式避雷器(FCD型)的内部附有磁装置来加速火花间隙中电弧的熄灭，专门用来保护重要的或绝缘较为薄弱的设备，如高压电动机等。(2)保护间隙和管球避雷器保护间隙是最简单的防雷设备，其原理结构图3所示。保护间隙一般用镀锌圆钢制成，由主间隙和辅助间隙两部分组成。主间隙做成角形的，水平安装，以便灭弧。为了防止主间隙被外来的物体短路而引起误动作，在主间隙的下方串联有辅助间隙。因为保护间隙灭弧能力弱，一般要求与自动重合闸装置配合使用，以提高供电的可靠性。管式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。因管式避雷器是靠工频电流产生气体而灭弧的，如果开断的短路电流过大，产气过多超出灭弧管的机械强度时，会使其开裂或爆炸，因此管式避雷器通常用于户外。(3)金属氧化物避雷器无间隙金属氧化物避雷器(亦称压敏避雷器)是20世纪70年代开始出现的一种新型避雷器。与传统的碳化硅阀式避雷器相比，无间隙金属氧化物避雷器没有火花间隙，且用氧化锌(ZnO)代替碳化硅(SiC)，在结构上采用压敏电阻制成的阀片叠装而成，该阀片具有优异的非线性伏安特性：工频电压下，它呈现极大的电阻，有效地抑制工频电流；而在雷电波过电压下，它又呈现极小的电阻，能很好地泄放雷电流。金属氧化物避雷器具有保护特性好、通流能力强、残压低、体积小、安装方便等优点。目前金属氧化物避雷器已广泛地用于高、低压电气设备的保护。避雷器相关标准避雷器的常见执行标准（各国要求不一样）：IEC-1、GB.1-.ULFilter、UL.2nd.Edition、GB-、IEC-4.IEEE.C62.11。中国现在避雷系统现在实施的是中华人民共和国住房和城乡建设部年12月1日起实施的：GB—《建筑物电子信息系统防雷技术规范》和中华人民共和国住房和城乡建设部年10月1日起实施的：GB—《建筑物设计防雷规范》。运行维护
在日常运行中，应检查避雷器的瓷套表面的污染状况，因为当瓷套表面受到严重污染时，将使电压分布很不均匀。在有并联分路电阻的避雷器中，当其中一个元件的电压分布增大时，通过其并联电阻中的电流将显著增大，则可能烧坏并联电阻而引起故障。此外，也可能影响阀型避雷器的灭弧性能。因此，当避雷器瓷套表面严重污秽时，必须及时清扫。检查避雷器的引线及接地引下线，有烧伤痕迹和断股现象以及放电记录器是否烧通过这方面的检查，最容易发现避雷器的隐形缺陷；检查避雷器上端引线处密封是否良好，避雷器密封不良会进水受潮易引起事故，因而应检查瓷套与法兰连接处的水泥接合缝是否严密，对10千伏阀型避雷器上引线处可加装防水罩，以免雨水渗入；检查避雷器与被保护电气设备之间的电气距离是否符合要求，避雷器应尽量靠近被保护的电气设备，避雷器在雷雨后应检查记录器的动作情况；检查泄漏电流，工频放电电压大于或小于标准值时，应进行检修和试验；放电记录器动作次数过多时，应进行检修；瓷套及水泥接合处有裂纹；法兰盘和橡皮垫有脱落时，应进行检修。避雷器的绝缘电阻应定期进行检查。测量时应用伏绝缘摇表，测得的数值与以前一次的结果比较，无明显变化时可继续投入运行。绝缘电阻显著下降时，一般是由密封不良而受潮或火花间隙短路所引起的，当低于合格值时，应作特性试验；绝缘电阻显著升高时，一般是由于内部并联电阻接触不良或断裂以及弹簧松弛和内部元件分离等造成的。为了能及时发现阀型避雷器内部隐形缺陷，应在每年雷雨季节之前进行一次预防性试验。
