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氧化鋅避雷器（簡(jiǎn)稱 MOA）是現(xiàn)代電力系統(tǒng)里必不可少的過電壓保護(hù)裝置，它的核心是用了氧化鋅電阻片 —— 這種電阻片有出色的非線性伏安特性。和傳統(tǒng)的碳化硅避雷器比起來，MOA 不用串聯(lián)間隙，而且有響應(yīng)快、通流容量大、沒有續(xù)流、保護(hù)特性穩(wěn)定這些明顯優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用場(chǎng)景以及特殊功能的不同，氧化鋅避雷器主要能分成下面幾種型式。
一、按結(jié)構(gòu)分類
無間隙型
這是最主流也最典型的 MOA 型式。它的電阻片閥柱直接接觸運(yùn)行電壓，正常情況下，依靠氧化鋅電阻片本身的非線性特性呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，這時(shí)只有微安級(jí)的泄漏電流通過；等到過電壓來襲，它會(huì)快速轉(zhuǎn)變成低電阻狀態(tài)來泄放能量。這種型式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，保護(hù)性能最好，響應(yīng)速度也特別快，在低壓到超高壓的各類系統(tǒng)里都用得很廣。它的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，一是長期承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓的能力，也就是持續(xù)運(yùn)行電壓，二是老化特性。
串聯(lián)間隙型
這種型式會(huì)在氧化鋅電阻片閥柱上串聯(lián)一個(gè)外部空氣間隙。正常運(yùn)行的時(shí)候，這個(gè)間隙能把電阻片和系統(tǒng)工作電壓隔離開，這樣就能徹底消除電阻片的老化問題，還能大幅降低泄漏電流。一旦出現(xiàn)過電壓，間隙會(huì)先擊穿，之后電阻片就會(huì)動(dòng)作泄流。通常情況下，這種型式主要用在中性點(diǎn)不接地或者經(jīng)消弧線圈接地的配電系統(tǒng)，拿 10kV 系統(tǒng)來說，就是很典型的應(yīng)用場(chǎng)景。因?yàn)檫@類系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，健全相電壓會(huì)升到線電壓，而且持續(xù)時(shí)間比較長，這對(duì)無間隙避雷器是不小的考驗(yàn)，而串聯(lián)間隙型在這類系統(tǒng)里使用壽命會(huì)更長。
并聯(lián)間隙型（又稱放電間隙型）
這種結(jié)構(gòu)比較特殊，一般用在線路型避雷器或者復(fù)合外套避雷器里。它是在避雷器本體旁邊并聯(lián)一個(gè)純空氣間隙，主要作用是給雷電過電壓提供一條 “捷徑”。當(dāng)幅值極高的雷電流來襲時(shí)，并聯(lián)間隙會(huì)優(yōu)先擊穿，直接把大部分雷電流引到地下，這樣就能減輕氧化鋅電阻片的通流負(fù)擔(dān)，保護(hù)電阻片不會(huì)因?yàn)槟芰刻蠖鴵p壞。這是針對(duì)特殊嚴(yán)苛工況設(shè)計(jì)的一種增強(qiáng)保護(hù)結(jié)構(gòu)。
二、按外套材料分類
瓷套型
這類避雷器用電瓷做外套，內(nèi)部會(huì)填充惰性氣體或者硅膠來隔絕潮氣。瓷套型避雷器機(jī)械強(qiáng)度高、耐候性好，而且散熱性能不錯(cuò)，傳統(tǒng)上在電站設(shè)施里用得很多。不過它有缺點(diǎn)，重量大，還存在爆裂風(fēng)險(xiǎn) —— 雖然這個(gè)概率特別低，另外對(duì)安裝基礎(chǔ)的要求也比較高。
復(fù)合外套型
這類避雷器用高分子聚合物，就硅橡膠來說，來做外套。這種型式是現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，特別是在線路、配電以及中等電壓等級(jí)的場(chǎng)景里很適用。它的優(yōu)點(diǎn)不少：重量輕，防爆性能好，能避免碎片飛濺，而且憎水性和抗污閃能力強(qiáng)，安裝與維護(hù)都很方便。復(fù)合外套內(nèi)部一般會(huì)采用整體灌封技術(shù)，密封性也更好。
三、按應(yīng)用場(chǎng)景分類
電站型
電站型避雷器主要用來保護(hù)發(fā)電廠、變電站里的變壓器、開關(guān)這些關(guān)鍵設(shè)備。對(duì)它的要求通常是通流容量最大、穩(wěn)定性最高，結(jié)構(gòu)上多是無間隙瓷套或者無間隙復(fù)合外套。
配電型
配電型避雷器用在中壓配電網(wǎng)，保護(hù)配電變壓器以及開關(guān)柜之類的設(shè)備?？紤]到配電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)，它常采用串聯(lián)間隙復(fù)合外套結(jié)構(gòu)。
線路型
線路型避雷器直接裝在輸配電線路上，主要作用是限制雷電過電壓，降低線路因?yàn)槔讚籼l的概率。它的結(jié)構(gòu)多是復(fù)合外套，重量輕還耐震動(dòng)，有些時(shí)候還會(huì)采用并聯(lián)間隙設(shè)計(jì)。
特殊型
特殊型避雷器里，有專門保護(hù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的 “旋轉(zhuǎn)電機(jī)型” 避雷器，就發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)來說，對(duì)這類避雷器的保護(hù)水平（也就是殘壓）要求更嚴(yán)格；還有用在直流系統(tǒng)的 “直流避雷器”，它需要解決直流電流下電阻片劣化的問題。
選型要點(diǎn)
我們?cè)谶x避雷器的時(shí)候，要綜合考慮系統(tǒng)電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、安裝地點(diǎn)是站內(nèi)還是線路、污穢等級(jí)、抗震要求以及過電壓保護(hù)水平的需求。無間隙型因?yàn)楸Ｗo(hù)特性優(yōu)異，已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)選擇；不過在特定的配電環(huán)境里，串聯(lián)間隙型依然有優(yōu)勢(shì)。復(fù)合外套型因?yàn)榘踩愿?、使用方便，正逐漸取代瓷套型，成為很多應(yīng)用場(chǎng)景的首選。
總的來說，恩彼邁氧化鋅避雷器的型式有很多種，每種都有自己的特點(diǎn)，它們一起構(gòu)成了電力系統(tǒng)里可靠又高效的過電壓防護(hù)體系。選對(duì)并且用好合適的避雷器型式，是保障電力設(shè)備安全以及系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
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