防雷保護及裝置概覽（避雷器、過電壓保護器）一
來源：海南翔波雷電防護有限公司 發(fā)布時間：2025-03-12 08:37:37
一過防雷保護及裝置概覽
在電力系統(tǒng)和電子設備中，防雷保護至關重要。它涉及到一系列的專業(yè)設備和措施，旨在保護系統(tǒng)和設備免受雷電的影響。這些防雷裝置和措施，如避雷器、過電壓保護器等，都是為了確保電力系統(tǒng)和電子設備的安全穩(wěn)定運行。接下來，我們將深入探討這些防雷保護裝置的工作原理和應用。
雷電，這一自然現(xiàn)象在陰雨天氣時尤為常見，其本質(zhì)是雷云與雷云之間，或是雷云與大地及建筑物之間的靜電放電。隨著雷云所帶電荷量的增加，其電位也會相應升高。當某處的電場強度足以擊穿空氣時，便會引發(fā)雷云間的放電或雷云對大地的放電。這一過程中，空氣在高溫高壓下突然膨脹并發(fā)生電解，從而產(chǎn)生閃光和霹靂雷聲。特別地，雷云對大地及建筑物的放電被稱為直接雷，而當雷云接近地面凸出物時，因感應作用會產(chǎn)生大量異性電荷。在雷云與其他部位或雷云間放電完畢后，雷云與大地間的電場會突然消失，導致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應電壓，進而引發(fā)對地放電，這就是感應雷的形成原理。
雷電，這一令人敬畏的自然現(xiàn)象，其形成與多種因素密切相關。在陰雨天氣時，雷云逐漸累積電荷，隨著電位升高，當電場強度達到一定程度，便會引發(fā)雷云間的放電或雷云對大地的放電。這一系列復雜的過程，不僅涉及空氣在高溫高壓下的突然膨脹和電解，更伴隨著閃光和霹靂雷聲的震撼。當雷云對大地及建筑物進行放電時，直接雷便產(chǎn)生了。此外，當雷云接近地面凸出物時，感應作用會使其產(chǎn)生大量異性電荷。在雷云與其他部位或雷云間放電完畢后，雷云與大地間的電場會突然消失，導致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應電壓，從而引發(fā)對地放電，這就是感應雷的形成原理。
二、雷電的效應及危害
雷電具有顯著的擊穿效應、熱效應和機械效應，這些效應均可能帶來嚴重危害。雷電的電壓極高，一旦超過特定閾值，電氣設備的絕緣層便可能被擊穿，導致設備損壞。同時，雷電伴隨的大電流會產(chǎn)生大量熱量，使導線過熱甚至熔化，有可能引發(fā)火災。此外，雷電還具有強大的機械效應，其力量足以將樹木、電桿或房屋劈倒劈壞。
為應對雷電危害，我們采取了“泄”和“抗”兩種基本防雷方法。通過接地避雷設施，將有害的電壓引導至大地，從而降低雷電的威力，這一過程稱為“泄”。同時，為提高電氣設備的抗雷能力，需要確保設備具備一定的絕緣水平，或采取其他補償措施。
三、雷電的防護措施
為減輕雷電的危害，我們采取了多種防護措施。首先，通過接地避雷設施，將雷電的有害能量引入大地，從而降低其威力，這一過程稱為“泄”。其次，為提高電氣設備的抗雷能力，必須確保其具備良好的絕緣性能，或采取其他相應的補償措施。這些措施共同構(gòu)成了雷電防護的體系，旨在最大程度地減少雷電對人和財產(chǎn)的危害。
四、防雷設施概覽
為應對雷電威脅，我們采用了多種防雷設施。這些設施包括避雷器、避雷針、避雷線以及間隙保護等。在鐵路10kV電力系統(tǒng)中，為確保電力安全，我們常選用避雷器和過電壓保護器來抵御雷電沖擊。
五過(一)避雷器的應用
在鐵路10kV電力系統(tǒng)中，避雷器作為重要的防雷設施，發(fā)揮著關鍵作用。它能夠有效地抵御雷電沖擊，確保電力安全。
概況
避雷器，這一普遍采用的入侵波保護裝置，實質(zhì)上是過電壓能量的吸收器，廣泛應用于各種電力系統(tǒng)中。它與被保護設備并聯(lián)運行，一旦作用電壓超過預設幅值，避雷器便會迅速動作，通過自身泄放大量能量，從而限制過電壓，確保電氣設備的安全。
放電后，避雷器兩端的過電壓會立即消失，但系統(tǒng)正常運行電壓會繼續(xù)作用于避雷器。此時，處于導通狀態(tài)的避雷器中會流過工頻接地電流，即工頻電流，它以電弧放電的形式存在。這種工頻續(xù)流的存在使得相導線對地的短路狀態(tài)得以維持，系統(tǒng)無法恢復至正常運行狀態(tài)。
作為過電壓保護的關鍵裝置，當電網(wǎng)電壓升高至避雷器規(guī)定的動作電壓時，避雷器會迅速啟動，釋放電壓負荷，將電網(wǎng)電壓升高的幅值控制在一定范圍內(nèi)，從而保護設備絕緣的安全。此外，現(xiàn)代避雷器不僅能限制雷電過電壓，還能對部分操作過電壓進行限制，因此，稱之為過電壓限制器更為貼切。
2、工作原理
避雷器通常與被保護設備并聯(lián)接地，其工作原理如圖1-1所示。各類避雷器共同擁有一個關鍵特性：在高電壓環(huán)境下呈現(xiàn)低阻抗，而在低電壓環(huán)境下則呈現(xiàn)高阻抗。在遭受雷擊時，雷電過電壓會沿線路傳導至避雷器所在位置。此時，由于避雷器上的電壓急劇升高，它將啟動并進入低阻抗狀態(tài)，從而有效地限制過電壓。同時，避雷器會將過電壓產(chǎn)生的大電流迅速導入大地，確保與之并聯(lián)的設備免受過電壓的損害。一旦雷電侵入波消失，線路將恢復正常的工頻電壓傳輸。由于這一工頻電壓相較于雷電過電壓要低得多，避雷器將轉(zhuǎn)換回高阻抗狀態(tài)，近乎于斷路狀態(tài)，此時它不會干擾線路上正常工頻電壓的傳輸。
避雷器的工作原理可以概括為：在高電壓環(huán)境下呈現(xiàn)低阻抗，而在低電壓環(huán)境下則呈現(xiàn)高阻抗。當遭受雷擊時，雷電過電壓會沿著線路傳導至避雷器處。此時，避雷器會因電壓急劇升高而啟動，并進入低阻抗狀態(tài)，從而有效地限制過電壓。同時，避雷器會將過電壓產(chǎn)生的大電流迅速導入大地，保護與之并聯(lián)的設備免受損害。一旦雷電過電壓消失，線路將恢復正常的工頻電壓傳輸。由于工頻電壓遠低于雷電過電壓，避雷器會再次轉(zhuǎn)換回高阻抗狀態(tài)，對線路上的正常工頻電壓傳輸幾乎無影響。
3. 氧化鋅避雷器
在電力系統(tǒng)和電子設備中，防雷保護至關重要。它涉及到一系列的專業(yè)設備和措施，旨在保護系統(tǒng)和設備免受雷電的影響。這些防雷裝置和措施，如避雷器、過電壓保護器等，都是為了確保電力系統(tǒng)和電子設備的安全穩(wěn)定運行。接下來，我們將深入探討這些防雷保護裝置的工作原理和應用。
雷電，這一自然現(xiàn)象在陰雨天氣時尤為常見，其本質(zhì)是雷云與雷云之間，或是雷云與大地及建筑物之間的靜電放電。隨著雷云所帶電荷量的增加，其電位也會相應升高。當某處的電場強度足以擊穿空氣時，便會引發(fā)雷云間的放電或雷云對大地的放電。這一過程中，空氣在高溫高壓下突然膨脹并發(fā)生電解，從而產(chǎn)生閃光和霹靂雷聲。特別地，雷云對大地及建筑物的放電被稱為直接雷，而當雷云接近地面凸出物時，因感應作用會產(chǎn)生大量異性電荷。在雷云與其他部位或雷云間放電完畢后，雷云與大地間的電場會突然消失，導致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應電壓，進而引發(fā)對地放電，這就是感應雷的形成原理。
雷電，這一令人敬畏的自然現(xiàn)象，其形成與多種因素密切相關。在陰雨天氣時，雷云逐漸累積電荷，隨著電位升高，當電場強度達到一定程度，便會引發(fā)雷云間的放電或雷云對大地的放電。這一系列復雜的過程，不僅涉及空氣在高溫高壓下的突然膨脹和電解，更伴隨著閃光和霹靂雷聲的震撼。當雷云對大地及建筑物進行放電時，直接雷便產(chǎn)生了。此外，當雷云接近地面凸出物時，感應作用會使其產(chǎn)生大量異性電荷。在雷云與其他部位或雷云間放電完畢后，雷云與大地間的電場會突然消失，導致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應電壓，從而引發(fā)對地放電，這就是感應雷的形成原理。
二、雷電的效應及危害
雷電具有顯著的擊穿效應、熱效應和機械效應，這些效應均可能帶來嚴重危害。雷電的電壓極高，一旦超過特定閾值，電氣設備的絕緣層便可能被擊穿，導致設備損壞。同時，雷電伴隨的大電流會產(chǎn)生大量熱量，使導線過熱甚至熔化，有可能引發(fā)火災。此外，雷電還具有強大的機械效應，其力量足以將樹木、電桿或房屋劈倒劈壞。
為應對雷電危害，我們采取了“泄”和“抗”兩種基本防雷方法。通過接地避雷設施，將有害的電壓引導至大地，從而降低雷電的威力，這一過程稱為“泄”。同時，為提高電氣設備的抗雷能力，需要確保設備具備一定的絕緣水平，或采取其他補償措施。
三、雷電的防護措施
為減輕雷電的危害，我們采取了多種防護措施。首先，通過接地避雷設施，將雷電的有害能量引入大地，從而降低其威力，這一過程稱為“泄”。其次，為提高電氣設備的抗雷能力，必須確保其具備良好的絕緣性能，或采取其他相應的補償措施。這些措施共同構(gòu)成了雷電防護的體系，旨在最大程度地減少雷電對人和財產(chǎn)的危害。
四、防雷設施概覽
為應對雷電威脅，我們采用了多種防雷設施。這些設施包括避雷器、避雷針、避雷線以及間隙保護等。在鐵路10kV電力系統(tǒng)中，為確保電力安全，我們常選用避雷器和過電壓保護器來抵御雷電沖擊。
五過(一)避雷器的應用
在鐵路10kV電力系統(tǒng)中，避雷器作為重要的防雷設施，發(fā)揮著關鍵作用。它能夠有效地抵御雷電沖擊，確保電力安全。
概況
避雷器，這一普遍采用的入侵波保護裝置，實質(zhì)上是過電壓能量的吸收器，廣泛應用于各種電力系統(tǒng)中。它與被保護設備并聯(lián)運行，一旦作用電壓超過預設幅值，避雷器便會迅速動作，通過自身泄放大量能量，從而限制過電壓，確保電氣設備的安全。
放電后，避雷器兩端的過電壓會立即消失，但系統(tǒng)正常運行電壓會繼續(xù)作用于避雷器。此時，處于導通狀態(tài)的避雷器中會流過工頻接地電流，即工頻電流，它以電弧放電的形式存在。這種工頻續(xù)流的存在使得相導線對地的短路狀態(tài)得以維持，系統(tǒng)無法恢復至正常運行狀態(tài)。
作為過電壓保護的關鍵裝置，當電網(wǎng)電壓升高至避雷器規(guī)定的動作電壓時，避雷器會迅速啟動，釋放電壓負荷，將電網(wǎng)電壓升高的幅值控制在一定范圍內(nèi)，從而保護設備絕緣的安全。此外，現(xiàn)代避雷器不僅能限制雷電過電壓，還能對部分操作過電壓進行限制，因此，稱之為過電壓限制器更為貼切。
2、工作原理
避雷器通常與被保護設備并聯(lián)接地，其工作原理如圖1-1所示。各類避雷器共同擁有一個關鍵特性：在高電壓環(huán)境下呈現(xiàn)低阻抗，而在低電壓環(huán)境下則呈現(xiàn)高阻抗。在遭受雷擊時，雷電過電壓會沿線路傳導至避雷器所在位置。此時，由于避雷器上的電壓急劇升高，它將啟動并進入低阻抗狀態(tài)，從而有效地限制過電壓。同時，避雷器會將過電壓產(chǎn)生的大電流迅速導入大地，確保與之并聯(lián)的設備免受過電壓的損害。一旦雷電侵入波消失，線路將恢復正常的工頻電壓傳輸。由于這一工頻電壓相較于雷電過電壓要低得多，避雷器將轉(zhuǎn)換回高阻抗狀態(tài)，近乎于斷路狀態(tài)，此時它不會干擾線路上正常工頻電壓的傳輸。
避雷器的工作原理可以概括為：在高電壓環(huán)境下呈現(xiàn)低阻抗，而在低電壓環(huán)境下則呈現(xiàn)高阻抗。當遭受雷擊時，雷電過電壓會沿著線路傳導至避雷器處。此時，避雷器會因電壓急劇升高而啟動，并進入低阻抗狀態(tài)，從而有效地限制過電壓。同時，避雷器會將過電壓產(chǎn)生的大電流迅速導入大地，保護與之并聯(lián)的設備免受損害。一旦雷電過電壓消失，線路將恢復正常的工頻電壓傳輸。由于工頻電壓遠低于雷電過電壓，避雷器會再次轉(zhuǎn)換回高阻抗狀態(tài)，對線路上的正常工頻電壓傳輸幾乎無影響。
3. 氧化鋅避雷器
氧化鋅避雷器，一種創(chuàng)新型的避雷設備，其核心構(gòu)件是氧化鋅閥片。這種閥片以氧化鋅（ZnO）為主體材料，并巧妙地摻入微量的氧化鉍、鈷、銻等特殊成分，經(jīng)過精細的成型、燒結(jié)及表面處理等工藝流程后精心制成。它展現(xiàn)出了卓越的伏安特性，非線性表現(xiàn)尤為出色。在AIS柜和CIS柜等電力設備中，氧化鋅避雷器常常被選用，其保護作用不可或缺。
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