避雷器标称放电电流

避雷器标称放电电流指SPD（避雷器）能够持续承受通过而不损坏的雷电流幅值，最大放电电流指SPD（避雷器）能够短暂时间承受的雷电流幅值，时间过长则会损坏。

基本定义避雷器的放电电流，是指避雷器动作时通过避雷器的冲击电流。避雷器的标称放电电流，是指用来划分避雷器等级的、具有8/20波形的放电电流的峰值。选定避雷器标称放电电流时，主要考虑被保护设备的电压等级、通过避雷器的雷电流数值的概率以及绝缘损坏的危险率。1

使用规则发、变电站如果不装避雷针，则在一般地区几十年会落雷一次，如果装了避雷针或避雷线，运行经验证明，则几百年才会遭受一次雷击。但是，变电站更频繁的是遭受从线路上传过来的雷电波。例如110KV的线路，一般使用7片瓷绝缘子，它的绝缘水平只能耐受700KV的冲击电压，当线路上的雷电波电压高于700KV时，就会对绝缘子造成闪络，于是就有700KV的冲击波传到变电站来，又由于经济上的原因，电器设备的绝缘水平通常低于线路的绝缘水平，例如110KV的变压器只能耐受480KV冲击电压，传来的雷电波有700KV，变压器必坏无疑，所以发、变电站中所有的电力设备均应当受到避雷器的保护。但光靠避雷器也是不行的，由于受到氧化锌材料和制造水平的限制，氧化锌阀片一般只能通过20KA以下的雷电流，绝大多数的氧化锌阀片只能通过5KA的雷电流，而我们知道，在我国，60%以上的雷电流越过20KA，80%以上的雷超过10KA，所以人们必须还要想其它办法来把袭入线路的雷电流限制在20KA或10KA甚至5KA以下，然后再让这些过滤下来的雷电流通过避雷器，这个电流就是避雷器的标称放电电流。按照我国标准规定：避雷器的标称放电电流按不同的电压等级分别为20、10、5、3、1KA五级，即氧化锌阀片在这个电流下可以可靠地工作而本身不会损坏。为何叫标称，是因为通过其它的防雷措施，实际流过避雷器的雷电流要小于上述数值。例如110KV的氧化锌避雷器，流过避雷器的雷电流仅为4KA左右，而相应的避雷器的标称放电电流为10KA。

220kV线路避雷器标称放电电流的确定架空输电线路的防雷在整个电力系统的防雷中占有重要地位。由于220kV输电线路很长，一般传输距离有二、三百公里，且传输地带地形复杂，气象条件千变万化，它遭受雷击的机会较多。同时，雷电波还会沿线路侵入变电站，所以输电线路防雷是减少雷害事故的关键。提高线路的耐雷水平，不仅可以提高输电线路本身供电可靠性，还可以使发电厂和变电站得以安全运行。
220kv输电线路防雷时主要考虑：
(1)防止直接雷击导线。由于雷直击导线所形成的雷电流很大，很易超过线路的耐雷水平，因此，220kV线路一般全线设置架空避雷线，这样雷击导线时，必需绕过避雷线。此外，避雷线有分流作用，可以减少流经杆塔人地的电流，降低塔顶电位。避雷线通过对导线的耦合作用，降低了雷击杆塔时绝缘子串上的电压，并且对导线有屏蔽作用，可以降低导线上的感应过电压。

(2)降低发生雷击塔顶或避雷线后引起的绝缘闪络。这方面的有效方法是降低杆塔的冲击接地电阻，提高导线与避雷线耦合系数，适当加强线路绝缘，以及采用正在推广的线路避雷器。
(3)防止雷击闪络后转化为工频短路电弧。当线路绝缘子在雷击过电压下发生闪络后，由于雷击过电压持续时间很短，断路器根本来不及反应，不会跳闸。只有闪络后在线路工频电压作用下，建立工频电弧才会形成跳闸，对于电压等级低的线路，可以采用中性点不接地或消弧线圈接地方式使建弧率降低，但对于110kV及以上高电压等级线路，由于采用中性点直接接地方式，尚无有效办法降低建弧率侈。
(4)防止线路中断供电。对于中性点直接接地系统，一相绝缘子闪络可能引起线路跳闸，但由于雷击造成的闪络大多数能在跳闸后自行恢复绝缘性能。因此，广泛采用自动重合闸装置以提高供电可靠性。2

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刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所