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避雷器是保護(hù)電力設(shè)備免遭過電壓損害的關(guān)鍵裝置，性能好壞直接關(guān)系電網(wǎng)安全?，F(xiàn)在，避雷器已從傳統(tǒng)碳化硅型，發(fā)展到以金屬氧化物避雷器（MOA）為主，技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還在不斷改進(jìn)。我們從材料特性、電氣性能、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及智能化發(fā)展這幾方面來講講。
氧化鋅（ZnO）閥片是 MOA 的核心部件，避雷器整體性能如何，全看它的特性。其一，非線性系數(shù)特別高（α=30~50）。額定電壓下，阻值能到兆歐級(jí)（泄漏電流 < 1mA）；遇到過電壓沖擊，阻值會(huì)很快降到歐姆級(jí)，響應(yīng)速度達(dá)納秒級(jí)。其二，殘壓比很低（殘壓 / 額定電壓≤2.0）。10kA 雷電流下，殘壓值只相當(dāng)于傳統(tǒng)碳化硅避雷器的 40%~60%，這讓被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合簡(jiǎn)單多了。其三，熱穩(wěn)定性不錯(cuò)。閥片能承受 200℃高溫，能量吸收密度在 300J/cm3 以上，可經(jīng)受多次雷擊或操作過電壓沖擊。這里要提一下，閥片性能得符合 GB110322020《交流無間隙金屬氧化物避雷器》的加速老化試驗(yàn)要求，即在 115℃環(huán)境里持續(xù) 1000 小時(shí)。
現(xiàn)代避雷器的核心指標(biāo)能看出防護(hù)能力與可靠性。持續(xù)運(yùn)行電壓是系統(tǒng)相電壓的 0.8~1.0 倍，這是長(zhǎng)時(shí)間工作不發(fā)熱的臨界點(diǎn)。標(biāo)稱放電電流分 5kA、10kA、20kA 幾個(gè)等級(jí)，體現(xiàn)泄放雷電流的能力。陡波殘壓不超過 1.15 倍標(biāo)準(zhǔn)雷電殘壓，是抑制陡峭波頭過電壓的關(guān)鍵。大電流沖擊耐受方面，4/10μs 波形下，能承受 65kA 沖擊兩次，可檢驗(yàn)極端雷擊時(shí)結(jié)構(gòu)是否完整。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)創(chuàng)新上，無間隙設(shè)計(jì)是現(xiàn)在的主流技術(shù)。它能消除傳統(tǒng)串聯(lián)間隙的放電時(shí)延，實(shí)現(xiàn)電壓敏感型動(dòng)作。密封工藝用激光焊接或高溫膠填充，保證閥片隔絕潮氣，讓濕度在 0.1% 以下。
復(fù)合外套代替了瓷套，硅橡膠復(fù)合外套的抗彎強(qiáng)度提高 3 倍，耐爆能力比瓷套強(qiáng)。它的憎水性可防止污閃，污穢地區(qū)爬電比距不小于 31mm/kV（IEC600994）。
多柱并聯(lián)與均流技術(shù)用在 500kV 以上系統(tǒng)，通過仔細(xì)挑選閥片（偏差 < 3%）及設(shè)計(jì)均流環(huán)，讓多柱間電流分布不均勻度不超過 5%。
智能化與場(chǎng)景適配發(fā)展方面，內(nèi)置智能監(jiān)測(cè)單元有泄漏電流傳感器，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)阻性分量，數(shù)值超過 0.5mA 時(shí)，就預(yù)警閥片老化；還有溫度、壓力探頭，能診斷密封失效或內(nèi)部電弧故障，拿西門子 SIC 避雷器來說就是這樣。
特殊場(chǎng)景有定制化設(shè)計(jì)，風(fēng)電專用型加強(qiáng)抗振結(jié)構(gòu)，能承受 0.5g 加速度，適應(yīng)變流器高頻過電壓；直流系統(tǒng)型采用對(duì)稱閥片疊層，解決極性分布問題，就 ABBPOLIMD 系列而言便是如此。
物聯(lián)接口實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，支持 IEC61850 通信協(xié)議，能把狀態(tài)數(shù)據(jù)傳到電網(wǎng)智能運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)壽命預(yù)測(cè)和精準(zhǔn)檢修。
恩彼邁現(xiàn)代避雷器憑借氧化鋅閥片的重大突破、無間隙結(jié)構(gòu)優(yōu)化及復(fù)合材料應(yīng)用，有了低殘壓、高能量耐受和快速響應(yīng)這些核心優(yōu)勢(shì)。隨著智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)深度結(jié)合，避雷器正從 “被動(dòng)防護(hù)” 變成 “主動(dòng)防御”，為新能源高滲透率電網(wǎng)及特高壓工程提供更可靠的過電壓保護(hù)辦法。
