在中性點(diǎn)接地電阻柜里，避雷器的主要作用就是：裝在發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)附近，當(dāng)雷電沖擊或操作沖擊導(dǎo)致中性點(diǎn)電壓過(guò)高時(shí)，先導(dǎo)通泄放能量，把中性點(diǎn)電位“鉗”在安全范圍內(nèi)，保護(hù)電阻器、接地變壓器、定子繞組等不被打壞，是電阻柜內(nèi)部的“防雷/防過(guò)電壓第一道防線”。
一、避雷器在電阻柜中的典型應(yīng)用方式
1）用在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地電阻柜
典型配置（特別是帶接地變壓器的方案）：
柜內(nèi)主要元件：
單相接地變壓器
電阻器（有的接在接地變低壓側(cè)，等效為高壓側(cè)串電阻）
電流互感器 CT（測(cè)中性點(diǎn)零序電流）
隔離開關(guān)/真空接觸器（用于投入/退出接地支路）
無(wú)間隙金屬氧化物避雷器（裝在中性點(diǎn)側(cè)，用于防雷和操作過(guò)電壓）
避雷器的安裝位置：
一般直接并接在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)與地之間（或在接地變壓器一次側(cè)中性點(diǎn)與地之間），與接地電阻回路“并聯(lián)”。
這樣，當(dāng)雷電侵入或操作過(guò)電壓到來(lái)時(shí)，避雷器優(yōu)先導(dǎo)通，把高壓脈沖泄入地；正常工頻或單相接地工況下，避雷器不導(dǎo)通，由接地電阻承擔(dān)正常接地電流的限制。
2）用在變壓器中性點(diǎn)接地電阻柜
變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地時(shí)，成套柜里通常包含：
接地電阻器
電流互感器
隔離開關(guān)
避雷器等
避雷器同樣是并聯(lián)在中性點(diǎn)與地之間，對(duì)變壓器中性點(diǎn)及整個(gè)電阻柜進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。一些技術(shù)資料明確指出：避雷器“用來(lái)保護(hù)變壓器中性點(diǎn)接地電阻柜中的其他設(shè)備免受雷電沖擊”等過(guò)電壓損害。
二、避雷器在電阻柜中的作用原理
可以分兩部分理解：一是“避雷器本身的動(dòng)作原理”，二是“在中性點(diǎn)接地電阻柜這種具體回路中是如何配合工作的”。
1）避雷器本身的基本原理
目前電力系統(tǒng)普遍采用無(wú)間隙金屬氧化物避雷器（MOA，以氧化鋅為主），其核心特性是：
正常工作電壓下：
氧化鋅閥片呈現(xiàn)極高電阻，相當(dāng)于接近“斷路”，幾乎不分流。
當(dāng)端子上出現(xiàn)過(guò)電壓（雷電波、操作過(guò)電壓等）并超過(guò)其動(dòng)作電壓時(shí)：
閥片瞬間由高電阻變成低電阻，迅速導(dǎo)通，把過(guò)電壓電流泄入地；
過(guò)電壓消失后：
閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，系統(tǒng)恢復(fù)正常。
簡(jiǎn)單說(shuō)：“平時(shí)高阻不干活，過(guò)壓一來(lái)瞬間導(dǎo)通泄放能量，然后自動(dòng)恢復(fù)正?！保@是一個(gè)典型非線性電阻特性。
2）在中性點(diǎn)接地電阻柜中的具體作用
當(dāng)發(fā)電機(jī)或變壓器中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地時(shí)：
正常或普通單相接地時(shí)：
中性點(diǎn)出現(xiàn)的工頻電壓升高、零序電流都主要由接地電阻承受和限制，避雷器基本不導(dǎo)通，不參與正常工作。
當(dāng)發(fā)生雷電侵入或強(qiáng)烈的操作沖擊時(shí)：
沿著線路或母線傳播的過(guò)電壓波也會(huì)作用到中性點(diǎn)，若沒(méi)有保護(hù)，中性點(diǎn)電壓可能遠(yuǎn)超設(shè)備絕緣耐受水平；
此時(shí)，中性點(diǎn)與地之間并聯(lián)的避雷器動(dòng)作：
把中性點(diǎn)對(duì)地電壓“鉗位”在其殘壓附近（遠(yuǎn)高于系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓，但仍低于設(shè)備絕緣耐受水平）；
將沖擊電流迅速導(dǎo)入地，消耗掉雷電或操作沖擊能量，避免高電壓直接加在：
接地電阻器
接地變壓器繞組
發(fā)電機(jī)/變壓器中性點(diǎn)絕緣上。
動(dòng)作結(jié)束后：
避雷器恢復(fù)高阻狀態(tài)，中性點(diǎn)接地電阻繼續(xù)承擔(dān)正常工況下對(duì)單相接地電流的限制和阻尼作用。
因此，在電阻柜里：
接地電阻：主要負(fù)責(zé)“工頻接地故障電流的限制 + 阻尼電弧重燃和諧振”，屬于“日常限流元件”。
避雷器：主要負(fù)責(zé)“瞬態(tài)雷電和操作過(guò)電壓的泄放和鉗位”，屬于“應(yīng)急保護(hù)元件”。
兩者是分工又配合的關(guān)系：電阻對(duì)付“持續(xù)故障電流”，避雷器對(duì)付“瞬間過(guò)電壓脈沖”。
三、簡(jiǎn)單回路示意（幫助理解）
用文字描述一個(gè)簡(jiǎn)化的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)高阻接地柜思路（有接地變壓器）：
發(fā)電機(jī)三相繞組中性點(diǎn) → 接地變壓器一次側(cè)
接地變壓器一次側(cè)中性點(diǎn) → 并聯(lián)兩路：
一路：接地變壓器低壓側(cè)接電阻器 → 地
另一路：無(wú)間隙氧化鋅避雷器（一次側(cè)中性點(diǎn)對(duì)地）
一次側(cè)回路中還串有 CT，用于繼保/監(jiān)測(cè)
從結(jié)構(gòu)上看，避雷器就是“并聯(lián)在中性點(diǎn)對(duì)地”的一個(gè)保護(hù)支路。
四、選型與使用要點(diǎn)（實(shí)際工程里常關(guān)注的）
1）額定電壓與持續(xù)運(yùn)行電壓
避雷器的額定電壓要根據(jù)中性點(diǎn)可能出現(xiàn)的最高工頻電壓來(lái)選取，保證在正常和單相接地工況下不誤動(dòng)作、不長(zhǎng)期承載電流，只有真正過(guò)壓時(shí)才導(dǎo)通。
2）配合電阻柜的過(guò)電壓水平設(shè)計(jì)
中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地本身就能把單相接地暫態(tài)過(guò)電壓限制到較低水平（如約2.6倍相電壓），有利于發(fā)揮氧化鋅避雷器的保護(hù)優(yōu)勢(shì)、降低雷電過(guò)電壓水平。因此，避雷器參數(shù)應(yīng)與該預(yù)期過(guò)電壓水平相配合。
3）通流能力與壽命
雷電沖擊和操作過(guò)電壓時(shí)避雷器要短時(shí)承受較大電流，設(shè)計(jì)中要核算：
沖擊放電電流、能量吸收能力是否足夠；
累積壽命是否滿足系統(tǒng)預(yù)期雷擊和操作次數(shù)。
4）安裝與維護(hù)
安裝位置要盡量靠近中性點(diǎn)端子，減小接線回路電感；
接地要良好可靠；
定期檢測(cè)避雷器泄漏電流、動(dòng)作計(jì)數(shù)器等，判斷老化程度。
在中性點(diǎn)接地電阻柜中，避雷器主要作為并聯(lián)在中性點(diǎn)與地之間的瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)元件，利用氧化鋅閥片在正常電壓下高阻、在過(guò)電壓時(shí)突然導(dǎo)通的特性，在雷電或操作沖擊出現(xiàn)時(shí)將中性點(diǎn)電位鉗制在安全范圍內(nèi)并泄放沖擊電流，從而保護(hù)電阻器、接地變壓器和發(fā)電機(jī)/變壓器中性點(diǎn)絕緣不被擊穿，與接地電阻的限流、阻尼作用一起，構(gòu)成中性點(diǎn)接地電阻柜的完整保護(hù)方案。

審核編輯 黃宇