[科普中國]-避雷器標稱放電電流

避雷器標稱放電電流指SPD（避雷器）能夠持續(xù)承受通過而不損壞的雷電流幅值，最大放電電流指SPD（避雷器）能夠短暫時間承受的雷電流幅值，時間過長則會損壞。

基本定義避雷器的放電電流，是指避雷器動作時通過避雷器的沖擊電流。避雷器的標稱放電電流，是指用來劃分避雷器等級的、具有8/20波形的放電電流的峰值。選定避雷器標稱放電電流時，主要考慮被保護設備的電壓等級、通過避雷器的雷電流數(shù)值的概率以及絕緣損壞的危險率。1

使用規(guī)則發(fā)、變電站如果不裝避雷針，則在一般地區(qū)幾十年會落雷一次，如果裝了避雷針或避雷線，運行經(jīng)驗證明，則幾百年才會遭受一次雷擊。但是，變電站更頻繁的是遭受從線路上傳過來的雷電波。例如110KV的線路，一般使用7片瓷絕緣子，它的絕緣水平只能耐受700KV的沖擊電壓，當線路上的雷電波電壓高于700KV時，就會對絕緣子造成閃絡，于是就有700KV的沖擊波傳到變電站來，又由于經(jīng)濟上的原因，電器設備的絕緣水平通常低于線路的絕緣水平，例如110KV的變壓器只能耐受480KV沖擊電壓，傳來的雷電波有700KV，變壓器必壞無疑，所以發(fā)、變電站中所有的電力設備均應當受到避雷器的保護。但光靠避雷器也是不行的，由于受到氧化鋅材料和制造水平的限制，氧化鋅閥片一般只能通過20KA以下的雷電流，絕大多數(shù)的氧化鋅閥片只能通過5KA的雷電流，而我們知道，在我國，60%以上的雷電流越過20KA，80%以上的雷超過10KA，所以人們必須還要想其它辦法來把襲入線路的雷電流限制在20KA或10KA甚至5KA以下，然后再讓這些過濾下來的雷電流通過避雷器，這個電流就是避雷器的標稱放電電流。按照我國標準規(guī)定：避雷器的標稱放電電流按不同的電壓等級分別為20、10、5、3、1KA五級，即氧化鋅閥片在這個電流下可以可靠地工作而本身不會損壞。為何叫標稱，是因為通過其它的防雷措施，實際流過避雷器的雷電流要小于上述數(shù)值。例如110KV的氧化鋅避雷器，流過避雷器的雷電流僅為4KA左右，而相應的避雷器的標稱放電電流為10KA。

220kV線路避雷器標稱放電電流的確定架空輸電線路的防雷在整個電力系統(tǒng)的防雷中占有重要地位。由于220kV輸電線路很長，一般傳輸距離有二、三百公里，且傳輸?shù)貛У匦螐碗s，氣象條件千變?nèi)f化，它遭受雷擊的機會較多。同時，雷電波還會沿線路侵入變電站，所以輸電線路防雷是減少雷害事故的關鍵。提高線路的耐雷水平，不僅可以提高輸電線路本身供電可靠性，還可以使發(fā)電廠和變電站得以安全運行。
220kv輸電線路防雷時主要考慮：
(1)防止直接雷擊導線。由于雷直擊導線所形成的雷電流很大，很易超過線路的耐雷水平，因此，220kV線路一般全線設置架空避雷線，這樣雷擊導線時，必需繞過避雷線。此外，避雷線有分流作用，可以減少流經(jīng)桿塔人地的電流，降低塔頂電位。避雷線通過對導線的耦合作用，降低了雷擊桿塔時絕緣子串上的電壓，并且對導線有屏蔽作用，可以降低導線上的感應過電壓。

(2)降低發(fā)生雷擊塔頂或避雷線后引起的絕緣閃絡。這方面的有效方法是降低桿塔的沖擊接地電阻，提高導線與避雷線耦合系數(shù)，適當加強線路絕緣，以及采用正在推廣的線路避雷器。
(3)防止雷擊閃絡后轉(zhuǎn)化為工頻短路電弧。當線路絕緣子在雷擊過電壓下發(fā)生閃絡后，由于雷擊過電壓持續(xù)時間很短，斷路器根本來不及反應，不會跳閘。只有閃絡后在線路工頻電壓作用下，建立工頻電弧才會形成跳閘，對于電壓等級低的線路，可以采用中性點不接地或消弧線圈接地方式使建弧率降低，但對于110kV及以上高電壓等級線路，由于采用中性點直接接地方式，尚無有效辦法降低建弧率侈。
(4)防止線路中斷供電。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一相絕緣子閃絡可能引起線路跳閘，但由于雷擊造成的閃絡大多數(shù)能在跳閘后自行恢復絕緣性能。因此，廣泛采用自動重合閘裝置以提高供電可靠性。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

劉軍 - 副研究員 - 中國科學院工程熱物理研究所