避雷器的電氣性能

避雷器的額定電壓，工頻放電電壓，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓是表征避雷器電氣性能的幾項(xiàng)重要指標(biāo)，他們是根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)，運(yùn)行方式及絕緣配合的原則來確定的。

1，額定電壓，避雷器能夠可靠地工作并能完成預(yù)期的動作負(fù)載試驗(yàn)的最大允許工頻電壓，稱為避雷器額定電壓。對于有間隙避雷器而言，我國，德國和蘇聯(lián)曾稱這一電壓為滅弧電壓，現(xiàn)在以IEC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一定義。為確保避雷器正常工作，必須使這一電壓設(shè)計(jì)得大于安裝處可能出現(xiàn)的最大短時工頻電壓。

  為了確定和計(jì)算避雷器額定電壓，需要分析避雷器安裝處于工頻電壓的變化情況。在系統(tǒng)中，產(chǎn)生短時工頻電壓升高的起因主要有三個：一是發(fā)動機(jī)因突然甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速加快，引起母線電壓升高；二是由于電感和電容效應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸電線路空載時末端電壓升高；三是發(fā)生單相美的故障時，健全相電壓升高。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，全線跳閘，甩負(fù)荷與單相接地故障同時發(fā)生的機(jī)會是十分罕見的，故障往往出現(xiàn)于線路局部，因此，無須考慮這三種電壓同時升高的可能性。我國關(guān)于甩負(fù)荷引起的母線電壓升高的實(shí)測數(shù)據(jù)不超過1.37倍相電壓。

2，工頻放電電壓，工頻放電電壓是有串聯(lián)間隙避雷器的一個重要參數(shù)。工頻放電電壓具有一定的分散性，分散帶的寬窄與火花間隙的結(jié)構(gòu)，預(yù)照射條件和工藝水平有很大的關(guān)系。按我國的制造水平，在碳化硅避雷器設(shè)計(jì)中，取工頻放電電壓平均值的正負(fù)7%—10%為其上，下限。許多產(chǎn)品的分散帶僅為-5%—5%。

   確定工頻放電電壓下限時，應(yīng)該考慮兩個條件：一是必須保證避雷器能夠可靠地熄??；二是對于非限制操作過電壓的避雷器，其工頻放電電壓應(yīng)該大于系統(tǒng)的操作過電壓，防止在這種過電壓出現(xiàn)時動作，損壞避雷器。

   為闡明工頻放電電壓和避雷器滅弧能力之間的內(nèi)在聯(lián)系，使用切斷比的概念來描述式避雷器這一特性，它等于工頻放電電壓下限值與避雷器額定電壓之比。

3，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓是供絕緣配合計(jì)算用的重要數(shù)據(jù)。由氣體放電理論得知，由串聯(lián)間隙的避雷器的沖擊放電電壓與所施電壓的陡度有很大關(guān)系，因此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在1.2/50us標(biāo)準(zhǔn)波，電壓上升速率為一定值時，陡波頭沖擊電壓及模擬不同波頭的操作過電壓等作用下的放電電壓值。波頭越陡，放電電壓越高。根據(jù)實(shí)測，同一避雷器在前述陡波頭沖擊電壓作用時的放電電壓最大值可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)波作用時的1.15倍左右。

   實(shí)際應(yīng)用中，選取標(biāo)準(zhǔn)波沖擊放電電壓和標(biāo)稱放電電流殘壓中的一個最大者作為避雷器的保護(hù)水平。保護(hù)水平與避雷器額定電壓之比為保護(hù)比，它是表征避雷器保護(hù)特性的一個指標(biāo)，其值越低，保護(hù)性能越優(yōu)越。