1 概述

　　隨著城市的高速發(fā)展，電能越來越成為工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中必不可少的資源。這就對電網(wǎng)可靠性提出了極高的要求。在電網(wǎng)中給城市用戶端輸送電能的是配電網(wǎng)絡，其電壓等級一般為10kV及35kV，因為電壓等級低所以其防雷水平不高，極易遭受雷電災害造成配網(wǎng)供電終端，影響供電可靠性。在國內(nèi)配網(wǎng)防雷措施中，使用*廣泛和*有效的是在配電網(wǎng)中加裝金屬氧化鋅避雷器。

　　金屬氧化鋅避雷器的加裝大大降低了配電線路中的雷擊跳閘率，提高了供電可靠性。但是近些年在廣東地區(qū)雷擊事故排查中發(fā)現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器故障率高。通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)除金屬氧化鋅避雷器本身生產(chǎn)質(zhì)量存在問題外，還大量存在金屬氧化鋅避雷器接地電阻過高;接地引線過長;無間隙金屬氧化鋅避雷器因兩端持續(xù)承受工頻電壓導致的老化;應用較為廣泛的環(huán)形電極帶外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器容易遭受鳥致的單相接地。并且雷擊氧化鋅避雷器時，壓敏電阻一旦失效會直接導致配電線路單相接地。因此，基于上述金屬氧化鋅避雷器存在的問題，清華大學與俄羅斯某避雷器研制單位聯(lián)合推出了新型避雷器i10(以下簡稱避雷器)。這種避雷器可以免接地，解決了金屬氧化鋅避雷器中因接地引起的配電線路事故，并且在山區(qū)接地電阻(130Ω)過高的地方，該避雷器能夠有效的防范金屬氧化鋅避雷器所不能防止的反擊事故。并且只需要幾個螺母便可以完成安裝，且不必在每基桿塔安裝一組，在雷害*嚴重的地方只需每三基桿塔安裝一組新型避雷器，大大減少了勞動量，降低了人工成本。

　　2 新型避雷器結(jié)構(gòu)與工作原理

　　2.1結(jié)構(gòu)型式

　　避雷器由避雷器主體、導線線夾及指示器組成。其中指示器為選配配件，指示避雷器的淬火過程。

　　2.2.1避雷器主體

　　避雷器的結(jié)構(gòu)尺寸所示，在避雷器首端為一個低壓電極，和線路側(cè)的高壓電極共同形成一段空氣絕緣間隙;中間為一段多室系統(tǒng)與玻璃纖維組成的吹弧結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為避雷器主要組成部分。所示，多室系統(tǒng)(MCS)是由相當數(shù)目的鋼珠型電極組成，鋼珠電極安裝在一個玻璃鋼外包硅橡膠的支架上;末端為安裝固定點，可以直接安裝在帶有金屬橫擔的水泥桿或絕緣子根部。

　　2.2.2導線線夾

　　為了滿足避雷器在絕緣導線和裸導線中架設的需要，分別設計了標準線夾和穿刺型線夾。穿刺線夾在標準線夾的基礎(chǔ)上，在固定夾板內(nèi)側(cè)上下制作了兩個楔形齒。因楔形構(gòu)造本身的特性，使線夾刺穿導線絕緣層后能能與穿刺孔有很高的契合度，從而達到穩(wěn)定固定的作用，并且還能夠有效阻止水和污穢的進入保證了導線穿刺后的絕緣性能。

　　2.2.3指示器

　　指示器結(jié)構(gòu)所示，由端部玻璃指示器和伸出電極組成。指示器為一次性指示結(jié)構(gòu)。當避雷器動作后，由于指示器與避雷器本體放電產(chǎn)生電弧，高溫電弧使玻璃指示器破裂，達到指示效果，方便電網(wǎng)運維人員巡查時對雷擊點進行故障排查。

　　2.2工作原理

　　在圖中可以看到，當線路中產(chǎn)生過電壓的時候，避雷器本體首端與線夾(指示器)之間開始放電，而此時避雷器首端與末端形成電位差，這個電壓加在多室系統(tǒng)鋼珠電極兩端。當鋼珠電極之間達到放電電壓時，鋼珠電極之間產(chǎn)生小電弧，在電弧釋放的過程中滅弧室所產(chǎn)生的高壓氣體將電弧吹至周圍空氣中，從而把電弧熄滅(*大滅弧時間為10ms)，成功把一個大功率雷電過電壓所產(chǎn)生的大電弧轉(zhuǎn)化為大量的小電弧，并用高壓氣體吹滅，達到避雷滅弧的作用。

　　避雷器中壓敏電阻擁有很好的非線性特性，因此在工頻電壓下呈現(xiàn)很高的阻抗特性保證線路的對地絕緣，在雷電過電壓下呈現(xiàn)低阻抗特性可以泄放雷電流，從而削減雷電流峰值到線路可承受范圍，無法完全泄放雷電過電壓，。新型避雷器在工頻電壓下用空氣間隙及避雷器本體上的合成材料來保證導線對地絕緣，當雷電流入侵配電線路時，避雷器從絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)，從非常高的阻抗降低至基本阻抗基本為零的短路狀態(tài)，，快速將雷電流全部釋放到外部系統(tǒng)，從而保護了配電線路的安全。并且將雷電流全部泄放到外部系統(tǒng)的配電線路也不必過于擔心殘壓對系統(tǒng)安全的影響。

　　4 試驗檢驗

　　為了實現(xiàn)可靠保護，帶間隙避雷器在雷電過電壓下應先于與之并聯(lián)的絕緣子(被保護絕緣子)放電動作，并且每次放電路徑均應發(fā)生在串聯(lián)間隙上。通過放電電壓試驗來初步選定串聯(lián)間隙距離。

　　根據(jù)大量沖擊放電試驗統(tǒng)計結(jié)果表明：自恢復絕緣的破壞性放電電壓近似服從正態(tài)分布，根據(jù)正態(tài)分布的經(jīng)驗法則(又稱68-95-99.7法則)，約99.7%數(shù)值分布在距離平均值U50%()正負3個標準偏差(σ)范圍內(nèi)。

　　5 安裝方案及應用

　　5.1安裝方案

　　為保護架空線路的感應過電壓及造成的后果，避雷器應按照下列方式安裝：每基電桿安裝一支產(chǎn)品并換相交錯，在這種配置方式下，雷擊時交流續(xù)流與相間故障電流混合后外加接地電阻使其成為回路，通過避雷器釋放能量。由于額外的接地線路電阻的影響使得持續(xù)電流受到了限制，這樣更好的保證了避雷器的滅電弧效果。
 

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