避雷器如何保護設(shè)備安全？
避雷器如何保護設(shè)備安全？
避雷器保護設(shè)備安全的全過程，可以拆解為“一個策略、三個階段、四個動作”：
一、策略：把危險能量“截胡”
目標：讓過電壓永遠到不了被保護設(shè)備，或者即使到了也被削弱到安全水平。
手段：在過電壓波到達設(shè)備之前，搶先提供一個“低電阻泄放通道”。
二、三個階段的時間順序
| 階段 | 物理過程 | 避雷器角色 |
| ① 過電壓產(chǎn)生 | 雷擊線路、開關(guān)操作、故障切除等 | 實時監(jiān)視線路電壓 |
| ② 波前到達 | 過電壓以波的形式沿導線傳播 | 在納秒級搶先導通，形成短路點 |
| ③ 能量泄放 | 雷電流/操作沖擊電流經(jīng)避雷器入地 | 自身吸收能量，把殘壓限制在設(shè)備絕緣水平以下 |
三、四個具體動作
1.檢測
閥片兩端電壓一旦超過“動作電壓”（U?mA），立即從高阻（GΩ）轉(zhuǎn)為低阻（Ω級）。
比喻：電壓“門檻”一踩，閥門瞬間開啟。
2.鉗壓
避雷器導通后兩端電壓被“鉗”在殘壓 U_res（遠低于設(shè)備絕緣耐壓）。
舉例：變壓器耐壓 450 kV，避雷器殘壓 350 kV，設(shè)備安全。
3.泄流
過電壓能量以電流形式 I = U/R 迅速導入接地網(wǎng)，避免在設(shè)備絕緣上累積。
數(shù)據(jù)：一次雷擊 30 kA、50 μs，避雷器只需承受 30 kA×350 kV ≈ 5.3 MJ 能量。
4.復位
過電壓消失后，閥片電流瞬間降到毫安級，恢復高阻，系統(tǒng)繼續(xù)運行，無停電。
對比：火花間隙避雷器需人工復位，ZnO 避雷器自動復位。
四、保護效果驗證（以 110 kV 變電站為例）
| 項目 | 無避雷器 | 有避雷器 |
| 雷電入侵波 | 700 kV | 350 kV（殘壓） |
| 變壓器絕緣裕度 | 0（擊穿） | 100 kV（安全） |
| 故障率 | 每年 2–3 次雷擊跳閘 | <0.2 次/年 |
五、一句話總結(jié)
避雷器就是電氣設(shè)備的“高壓保險絲”——在危險電壓出現(xiàn)時，毫秒級短路自己，保護別人。
氧化鋅避雷器
審核編輯 黃宇
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