避雷器器是一種過電壓保護(hù)裝置，當(dāng)電網(wǎng)電壓升高達(dá)到避雷器規(guī)定的動作電壓時，避雷器動作，釋放電壓負(fù)荷，將電網(wǎng)電壓升高的幅值限制在一定水平之下，從而保護(hù)設(shè)備絕緣所能承受的水平，現(xiàn)代避雷器除了限制雷電過電壓外，還能限一部分操作過電壓，因此稱之過電壓限制器是否確切的。
避雷器裝在需限制過電壓的地方，例如：變壓器高低壓側(cè)、線路進(jìn)出線側(cè)、母線、電纜端頭、發(fā)電機(jī)出口、架空線路等地方。所以很多電力設(shè)備中應(yīng)用得很廣泛。避雷器的分類與應(yīng)用
一、避雷器的作用
避雷器是變電站被保護(hù)設(shè)備免遭雷電沖擊波襲擊的設(shè)備。當(dāng)沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護(hù)水平時，避雷器首先放電，并將雷電流經(jīng)過良導(dǎo)體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護(hù)設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護(hù)。
避雷器實質(zhì)上是一種放電器，并聯(lián)連接在被保護(hù)設(shè)備附近。避雷器保護(hù)作用原理如圖所示。避雷器的擊穿電壓要比被保護(hù)設(shè)備的低。當(dāng)過電壓波沿線路入侵并超過避雷器的放電電壓時，避雷器首先放電把入侵波導(dǎo)入大地，限制了作用于設(shè)備上的過電壓數(shù)值，從而保護(hù)了設(shè)備絕緣免遭擊穿破壞。當(dāng)入侵波消失后，避雷器應(yīng)能自行恢復(fù)絕緣能力，以免造成工頻接地短路事故。
二、避雷器在變壓器的應(yīng)用
過電壓對變壓器的傷害是非常大的。變壓器過電壓有大氣過電壓和操作過電壓兩類。操作過電壓的數(shù)值一般為額定電壓的2——4．5倍，而大氣過電壓則可達(dá)到額定電壓的8—12倍。變壓器設(shè)汁的絕緣強(qiáng)度—般考慮能承受2.5倍的過電壓。因此超過2．5倍的過電壓，不論哪—種過電壓都有可能使變壓器絕緣損壞。變脹器內(nèi)部的電壓分布受電壓的頻率和變壓器的電阻、感抗、容抗的影響有很大差異，在工頻電壓情況下容抗是很大的，由它構(gòu)成的電路相當(dāng)于斷路，因此，正常情況下變壓器內(nèi)部電壓分布只考慮電阻和電感就可以了，其分布基本均勻的。大氣過電壓或操作過電壓基本是沖擊波，由于沖擊波的頻率很高，波前陡度很大，波前時間為１.5μs的沖擊波其頻率相當(dāng)于160kHz，因此，在過電壓沖擊波的作用下，變壓器容抗很小，對變壓器內(nèi)部電壓的分布影響很大。
為了防止過電壓損壞變壓器，首先安裝避雷器，不使超過繞組絕緣強(qiáng)度的電壓幅值作用到繞組上。并且在高空的雷擊時會先通過其避雷器把高放電電流導(dǎo)入地下，從而使變壓器等設(shè)備得到保護(hù)。
三、避雷器的分類
避雷器按其發(fā)展的先后可分為：
保護(hù)間隙——是最簡單形式的避雷器
管型避雷器——也是一個保護(hù)間隙，但它能在放電后自行滅弧。
閥型避雷器——是將單個放電間隙分成許多短的串聯(lián)間隙，同時增加了非線性電阻，提高了保護(hù)性能。
磁吹避雷器——利用了磁吹式火花間隙，提高了滅弧能力，同時還具有限制內(nèi)部過電壓能力、
氧化鋅避雷器——利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性（非線性極高，即在高電壓時呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓，在正常工頻電壓下呈高電阻特性），具有無間隙、無續(xù)流殘壓低等優(yōu)點，也能限制內(nèi)部過電壓，被廣泛使用。避雷器的分類與應(yīng)用
在上述的分類類型中，保護(hù)間隙和管型避雷器主要用于配電系統(tǒng)、線路和發(fā)電廠、變電所進(jìn)線段的保護(hù)，以限制入侵的大氣過電壓；閥型避雷器和氧化鋅避雷器用于變電所、發(fā)電廠及變壓器的保護(hù)，在220kV及以下系統(tǒng)中主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓后備保護(hù)。閥型避雷器和氧化鋅避雷器的保護(hù)性能對變電器或其他電器設(shè)備的絕緣水平的確定存在著直接影響。
避雷器有高壓和低壓避雷器之分， 電涌保護(hù)器的種類名目繁多，在我國的市場上已經(jīng)超過了上百種，如何對不同品牌、不同型號的避雷器進(jìn)行分類也許就擺在我們面前。從組合結(jié)構(gòu)分；現(xiàn)在市場上的避雷器有幾下幾種：
1.間隙類——開放式間隙、密閉式間隙
2.放電管類—開放式放電管密封式放電管
3.壓敏電阻類——單片、多片
4.抑制二極管類
5.壓敏電阻/氣體放電管組合類——簡單組合、復(fù)雜組合
6.碳化硅類——按照其保護(hù)性質(zhì)有可以分為：開路式避雷器、短路式避雷器或開關(guān)型、限壓型。
四、避雷器的結(jié)構(gòu)和特性
1、開放式間隙避雷器：工作原理：基于電弧放電技術(shù)，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定程度時，擊穿空氣電弧在電極上進(jìn)行放電。優(yōu)點：放電能力強(qiáng)，通流量大（可以達(dá)到100KA）漏電流小熱穩(wěn)定性好缺點：殘壓高，反映時間慢，存在續(xù)流。工藝特點：由于金屬電極在放電時承受較大電流，所以容易造成金屬的升華，使放電腔內(nèi)形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動和正常使用。放電電極的生產(chǎn)主要還是集中在國外一些避雷器生產(chǎn)企業(yè)，，電極的主要成分是鎢金屬的合金。工程應(yīng)用：該種結(jié)構(gòu)的避雷器主要應(yīng)用在電源系統(tǒng)做B級避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火災(zāi)，避雷器動作后（飛出）脫離配電盤等事故。根據(jù)型號的不同適合與各種配電制式。工程安裝時一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。
2、密閉式間隙避雷器：現(xiàn)在國內(nèi)市場有一種多層石墨間隙避雷器，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術(shù)不僅解決了續(xù)流問題而且是逐層放電，無形中增大了產(chǎn)品自身的通流能力。優(yōu)點：放電電流大測試最大50KA（實際測量值）漏電流小無續(xù)流 無電弧外瀉 熱穩(wěn)定性好。缺點：殘壓高，反映時間慢。工藝特點：石墨為主要材料，產(chǎn)品內(nèi)采用全銅包被解決了避雷器在放電時的散熱問題，不存在后續(xù)電流問題，最大的特點是沒有電弧的產(chǎn)生，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多。工程應(yīng)用：該種避雷器應(yīng)用在各種B、C類場合，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題。根據(jù)型號的不同該種產(chǎn)品適合與各種配電制式。
3、開放式放電管避雷器：實質(zhì)與開放式間隙避雷器是一樣的產(chǎn)品，都屬于空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個等級。優(yōu)點：體積小通流能力強(qiáng)（10-15KA） 漏電流小 無電弧噴瀉缺點：殘壓較高 有續(xù)流 產(chǎn)品一致性差（啟動電壓、殘壓）反映時間慢。
4、密閉式氣體放電管：也叫惰性氣體放電管，主要是內(nèi)部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結(jié)構(gòu)。。優(yōu)點：體積?。怏w管可以很小）通流量大無電弧。缺點：產(chǎn)品一致性差（啟動電壓、殘壓）有續(xù)流殘壓較高工藝特點：空氣放電管還是屬于開放式產(chǎn)品，在工作時不保證絕對沒有點火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結(jié)構(gòu)，一般有2極和3極良種結(jié)構(gòu)形式，一般3極有熱保護(hù)裝置（短路裝置），在放電管工作時溫度超過了一定范圍，短路裝置啟動使放電管整體導(dǎo)通。防止溫度過高造成放電管內(nèi)氣壓生高器件爆裂。工程應(yīng)用：一般空氣放電管現(xiàn)在很少應(yīng)用，而氣體放電管現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用在信號防雷器上。型號的不同也有在電源避雷器上使用。
5、單片壓敏電阻避雷器：是80年代由日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點。當(dāng)電壓沒有波動時氧化鋅呈高阻態(tài)，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動達(dá)到壓敏電阻的啟動電壓時壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限制在一定范圍內(nèi)。
6、多片壓敏電阻避雷器：由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA\8/20uS），在這種前提下多片組合壓敏電阻避雷器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足B級場合的使用。多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根本上解決了壓敏電阻通流量的問題。優(yōu)點：通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時間較快（≤25ns），無跟隨電流（續(xù)流）。缺點：漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一。工藝特點：多數(shù)采用積木結(jié)構(gòu)。工程應(yīng)用：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓敏電阻避雷器廣泛的應(yīng)用在B、C、D級以及信號避雷器。但是應(yīng)解決的問題是工程中有個別產(chǎn)品存在燃燒現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品選型時應(yīng)注意廠家使用的外殼材料。
7、抑制二極管類防雷器：抑制二極管類防雷產(chǎn)品主要是網(wǎng)絡(luò)等信號避雷產(chǎn)品中大量的應(yīng)用，主要采用的器件有P*KE（雪崩管）等系列等產(chǎn)品。工作原理是基于PN結(jié)反向擊穿保護(hù)。優(yōu)點：殘壓低動作精度高 反應(yīng)時間快無續(xù)流 體積小缺點：通流量小。
8、組合式避雷器：典型結(jié)構(gòu)是N-PE結(jié)構(gòu)形式，這種避雷器與單一結(jié)構(gòu)的避雷器相比，綜合了兩種不同產(chǎn)品的優(yōu)點，而減少了單一器件的缺點。優(yōu)點：通流量大反應(yīng)時間快。缺點：殘壓相對較高。工程應(yīng)用：僅在N-PE制式使用的避雷器，適合電壓波動率較大地區(qū)使用。
9、復(fù)雜型組合式避雷器：這種避雷器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點，在結(jié)構(gòu)上一般使用數(shù)量較多的壓敏電阻和氣體放電管。這種結(jié)構(gòu)的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低。行業(yè)內(nèi)也稱這種結(jié)構(gòu)的避雷器為一體化避雷器。優(yōu)點：通流量大反映時間快 殘壓低無續(xù)流 熱穩(wěn)定性好。缺點：無聲音報警 無計數(shù)器。工藝特點：一體化避雷器的電路結(jié)構(gòu)緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時間快的特點，有結(jié)合了氣體放電管具有較高通流能力的優(yōu)點。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道?；谶@種完善的電路結(jié)構(gòu)使避雷器的使用壽命大大提高。工程應(yīng)用：一體化避雷器根據(jù)型號的不同廣泛應(yīng)用與B、C、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設(shè)計，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用。（IEC規(guī)定B、C、D模塊化避雷器三級間的最短距離在10M以上）。
上圖為閥型避雷器，它由火花間隙及閥片電阻組成，閥片電阻的制作材料是特種碳化硅。利用碳化硅制作發(fā)片電阻可以有效的防止雷電和高電壓，對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)有雷電高電壓時，火花間隙被擊穿，閥片電阻的電阻值下降，將雷電流引入大地，這就保護(hù)了電氣設(shè)備免受雷電流的危害。在正常的情況下，火花間隙是不會被擊穿的，閥片電阻的電阻值上升，阻止了正常交流電流通過。閥型避雷器是利用特種材料制成的避雷器，可以對電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，把電流直接導(dǎo)入大地。
五、避雷器型號規(guī)格
要了解一個避雷器的使用，了解它的型號說明也是非常有必要的。如下圖介紹了金屬氧化物避雷器的型號規(guī)格說明。避雷器的分類與應(yīng)用
一般來說，對避雷器一般有如下幾個基本要求：首先要具有較強(qiáng)的絕緣自恢復(fù)能力，其次是具有平直的伏秒特性曲線，最后是具有一定通流容量。所以在制造電力避雷器的涉及的幾個指標(biāo)需要我們予以關(guān)注的
（1）伏秒特性：指電壓與時間的對應(yīng)關(guān)系。
（2）工頻續(xù)流：指雷電壓或過電壓放電結(jié)束，但工頻電壓仍作用在避雷器上，使其流過的工頻短路接地電流。
（3）絕緣強(qiáng)度自恢復(fù)能力：電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度與時間的關(guān)系，即恢復(fù)到原來絕緣強(qiáng)度的快慢。
（4）避雷器的額定電壓：把工頻續(xù)流第一次過零后， 間隙所能承受的，不至于引起電弧重燃的最大工頻電壓，又稱電弧電壓。
在給電力設(shè)備安裝避雷器時，需要注意它的正常使用條件：①適合于戶內(nèi)外運行；②環(huán)境溫度為＋40℃～－40℃；③可經(jīng)受陽光的輻射；④海拔高度不超過其設(shè)計高度；⑤電源的頻率不小于48Hz、不超過62Hz；⑥長期施加于避雷器的工頻電壓不超過避雷器持續(xù)運行電壓的允許值；⑦地震烈度7度及以下地區(qū)。當(dāng)注意到這些條件的時候，才能把避雷器安裝在正確的場合使它發(fā)揮我們所需要的保護(hù)效果。
在避雷器的運行中也會有事故的發(fā)生，例如在避雷器運行中發(fā)生爆炸的事故是經(jīng)常發(fā)生的，爆炸的原因可能由系統(tǒng)的原因引起，也可能為避雷器本身的原因引起：
由于中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地，使非故障相對地電壓升高到線電壓，即使避雷器所承的電壓小于其工頻放電電壓，而在持續(xù)時間較長的過電壓作用下，可能會引起爆炸；
由于電力系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振過電壓，使避雷器放電，從而燒壞其內(nèi)部元件而引起爆炸；
線路受雷擊時，避雷器正常動作。由于本身火花間隙滅弧性能差，當(dāng)間隙承受不住恢復(fù)電壓而擊穿時，使電弧重燃，工頻續(xù)流將再度出現(xiàn)，重燃閥片燒壞電阻，引起避雷器爆炸
或由于避雷器閥片電阻不合格，殘壓雖然降低，但續(xù)流卻增大，間隙不能滅弧而引起爆炸；
由于避雷器密封墊圈與水泥接合處松動或有裂紋，密封不良而引起爆炸 、
六、避雷器運行注意事項
1、雷雨時，人員嚴(yán)禁接近防雷裝置，以防止雷擊泄放雷電流產(chǎn)生危險的跨步電壓對人的傷害，防止避雷針上產(chǎn)生較高電壓對人的反擊，防止有缺陷的避雷器在雷雨天氣可能發(fā)生爆炸對人的傷害。
2、500kV避雷器泄漏電流值相與相之間差值不能超過20%，以及每相泄漏電流值變化不能超過20%。
3、避雷器的泄漏電流明顯增加時，應(yīng)申請停電試驗，查明原因進(jìn)行處理。
