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一、架空輸電線路雷電過電壓概述
架空輸電線路地處曠野，綿延數千千米，很容易遭受雷擊.雷擊是造成線路跳閘的主要原因.同時，雷擊線路形成的雷電過電壓波.沿線路傳播侵人變電所.也是危害變電所設備運行的重要因素。
根據過電壓形成的物理過程，雷電過電壓可以分為兩種。一是直擊雷過電壓。它是雷電直接擊中桿塔、避雷線或導線（見圖2. 1中①、②或③）引起的線路過電壓。二是感應雷過電壓。它是在雷擊線路附近大地，由于電磁感應在導線上產生的過電壓。運行經驗表明.直擊雷過電壓對電力系統的危害大，感應雷過電壓只對35 kV及其以下的線路有威脅。圖2.1 雷擊輸電線路部位示意圖
按照雷擊線路部位的不同，直擊雷過電壓又分為兩種情況.一種是雷擊線路桿塔或避雷線時，雷電流通過雷擊點阻抗使該點對地電位大大升高.當雷擊點與導線之間的電位差超過線路絕緣的沖擊放電電壓時，會對導線發生閃絡，使導線出現過電壓。因為這時桿塔或避雷線的電位(值)反而高于導線。故通常稱為反擊。另一種是雷電直接擊中導線(無避雷線時)或繞過避雷線(屏蔽失效)擊中導線.直接在導線上引起過電壓。后者通常稱為繞擊。
雷擊線路可能導致兩種破壞性后果。一是使線路發生短路接地故障。雷電過電壓的作用時間雖然很短(數十秒)，但導線對地(避雷線或桿塔)發生閃絡以后，工頻電壓將沿此閃絡通道繼續放電，進而發展成為工頻電弧接地。此時繼電保護裝置將會動作，使斷路器跳閘，影響線路正常送電。二是形成沿輸電線路侵人變電站的雷電波，在變電站內產生復雜的折反射過程，可能使電力設備承受很高的過電壓，以致設備絕緣破壞.造成停電事故。
輸電線路防雷性能的優劣，工程上主要用耐雷水平和雷擊跳閘率這兩個指標來衡盆。耐雷水平是指線路遭受雷擊時所能耐受的不致引起絕緣閃絡的大雷電流幅值(單位為kA).耐雷水平越高，線路的防雷性能越好.雷擊跳閘率是指在折算至年雷電日數為40的標準條件下.每百千米線路每年因雷擊引起的線路跳閘次數.單位為:次/百千米·年。需擊跳閘率是衡量線路防雷性能的綜合性指標。二、感應過電壓
在雷云對地放電過程中.放電通道周圍的空間電磁場將發生急劇變化。因而當雷擊輸電線附近的地面時，雖未直擊導線。由于雷電過程引起周圍電磁場的突變，也會在導線上感應出一個高電壓來.這就是感應過電壓。感應過電壓包含靜電感應和電磁感應兩個分量，一般以靜電感應分量為主。
雖然對于感應過電壓形成的物理解釋已經有了一個比較一致的認識，但由于難以得到雷電放電過程的原始數據等原因，感應過電壓有多種不同的計算方法，而且結果還差別較大。
由于感應過電壓對各相導線來說基本相同，所以不會發生相間閃絡。又由于感應過電壓是因電磁感應而產生的，其極性與雷云電荷.即與雷電流的極性正相反，因而絕大部分感應過電壓是正極性的，這一點與直擊雷過電壓不同。另外，感應過電壓的波形較直擊雷過電壓更平緩，波頭由幾秒至幾十秒，波尾則可達數百秒。避雷線由于對導線有屏蔽作用.因而能降低導線上的感應過電壓幅值。避雷線與導線間的藕合系數越大，導線上的感應過電壓就越低。
三、雷擊導線過電壓
無避雷線的線路，當雷閃放電過分靠近線路時，發生的就不是雷擊地面的感應過電壓，而是雷電直擊導線的過電壓。在我國110 kV及其以上線路一般都架
有避雷線.以免導線直接遭受雷擊，但由于各種偶然因素的影響.仍有可能發生避雷線屏蔽失效.雷電繞過避雷線而擊中導線的情況，通常稱繞擊.
繞擊發生的概率雖然很低，但一旦雷電擊中導線，導致線路跳閘的幾率將很高。四、雷擊塔頂過電壓
雷擊塔頂(包括雷擊塔頂附近的避雷線)時，桿塔電感與接地電阻的存在將使塔頂電位瞬時升高，其電位位甚至大大超過導線電位，引起絕緣子串閃絡，即反擊，造成線路跳閘，同時在線路上形成向線路兩側傳播的過電壓波.過電壓波侵人發電廠、變電站。
除上述二種雷電過電壓外，還有一種雷擊避雷線擋距中央時的過電壓.國內外大量的運行經驗表明，此時引起擋距中央避需線與導線空氣問隙發生閃絡是非常罕見的，故對這種雷電過電壓此處不再分析。
應當指出，上面的感應過電壓、雷擊導線過電壓、雷擊塔頂過電壓的計算公式都沒有考慮絕緣子串的運行電壓，亦即導線的運行電壓.對220 kV及其以下的線路來說，運行電壓所占比重不大，一般可以忽略。但在超高壓線路中，隨著電壓等級的提高，工作電壓不應再被忽略，有人建議至少應按照導線運行相電壓峰值的一半來考慮，且電壓極性與雷電流極性相反。因為任何時刻都至少有一相導線運行在與雷電流相反的極性下。如果按照統計法計算，則雷擊時的導線工作電壓瞬時值及其極性應作為一個隨機變來考慮。但這些還都沒有列入電力行業的相關規程中。
五、雷擊跳閘率
當雷閃放電造成線路產生雷電過電壓時，若雷電流超過相應情況下的耐雷水平，則導致線路絕緣發生閃絡。但雷電過電壓的持續時間極短，只有幾十秒、高壓開關還來不及跳閘.只有當沖擊閃絡后的閃絡通道發展成穩定的工頻電弧時才會導致線路跳閘。這些過程都有隨機性。因此工程中除耐雷水平外.還采用雷擊跳閘率作為一個綜合指標，來衡量線路防雷性能的優劣。我國電力行業標準DL/T 620 1997給出了一般上壤電阻率地區有避雷線線路的耐雷水平和雷擊跳閘率數值.見表2.
表2 架空輸電線路典型桿塔的耐雷水平及雷擊跳閘率
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電力系統中將電源避雷器分為高壓和低壓兩種.其技術要求和指標如下:
一、高壓避雷器驗收技術要求和指標
A.避雷器型號:檢查是否按設計要求安裝相應的避雷器。要求3-10 kV配電變壓器。采用閥式避雷器保護(型號有:FS,FZ閥式，FCD,FCZ磁吹式，GB管式).
B.安裝位置:要求每相線上安裝一只閥式避雷器;也可兩相裝閥式避雷器，一相裝保護間隙或三相均用保護間隙.避雷器應并列安裝在同一直線上并保持垂直.支架牢固。
C.拉緊絕緣子串受力:拉緊絕緣子串必須緊固，彈簧應能伸縮自如.同相各拉緊絕緣子串的拉力應均勻。
D.器件外觀:避雷器外部應完整無損，封口處密封良好，器件的銘牌應位于易觀察的同一側，油漆完整，相色正確。
E.傾斜角度:閥式避雷器必須垂直安裝.排氣式避雷器應傾斜安裝，其軸線與水平方向夾角不應小于15°;無續流避雷器不應小于45°;裝于污穢地區時，應加大傾斜角度。
F.絕緣墊:放電計數器密封良好，絕緣墊子及接地良好，牢靠。
G.接地電阻:避雷器應用短的接地線接地，并與絕緣子鐵腳、變壓器接地連接.接地電阻值R≤5歐姆.
二、低壓防雷器驗收技術要求和指標
A. 防雷器型號:檢查是否按設計要求安裝相應的防雷器.檢查通流量是否符合指標數據及防爆要求。根據IEC的規定，防雷器的選擇應根據雷電流分配原理確定各級防雷器通流量的大小.在可能被直擊雷擊中的線路上，采用10/350 雷電流波形測試表示其通流能力的防雷器.在不可能被直擊雷擊中的線路上，采用8/20雷電流波形測試表示其通流能力的防雷器.
B.安裝位置及保護等級:要求多級防護.每級防護器件安裝位置為:
級:應安裝在架空線和埋地電纜的連接處，或安裝在總配電柜(屏)架上。
第二級:要求安裝在樓層的配電箱(柜)_上。
第三級:要求安裝在被保護設備前端的配電柜處或設備處。
三、接地電阻:
接地線共用接地時，R≤4歐姆，單獨接地時，R≤5歐姆。根據防雷器所處位置，接地線應采用≥6mm2(LPZ1與LPZ2區處交界處)或16mm2(LPZ-PB區與LPZ1區交界處)以上的多股或單股銅芯線，并盡量短。
四、狀態顯示:
檢查器件工作狀態是否正常，觀察狀態顯示窗口或按下號顯示按鈕，窗口或發光二極管為綠色時為正常，紅色為不正常，重要場所應選用帶有聲光報替裝置的SPD.
五、漏電流和啟動電壓:
用防雷元件測試儀檢測所需安裝的防雷器的漏電電流、啟動電壓值是否符合出廠時的檢測結果，是否符合設計要求。
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導言：
該專利產品為B+D復合型設計，既具有B類（T1，一級）浪涌保護器的能量防護級別，又具有D類（三級）浪涌保護器的響應速度和低電壓保護水平，適用于防雷環境惡劣，但設備耐壓較低的環境，對用電設備能起到的保護效果。同時該產品滿足國標GB50057-2010對建筑物電氣系統一二三級防雷各個位置的防雷參數要求,安裝在總配電柜或末級機房配電柜均能滿足標準及使用要求。
一、主要性能特點：
1、選型方便、驗收無憂：
目前建筑物電力系統的浪涌保護器驗收主要是查看電源總配電柜及末級配電箱內安裝的浪涌保護器參數是否符合國標要求：
1.總配電柜需安裝T1試驗浪涌保護器，主要參數需滿足Iimp≥12.5kA,Up:≤2.5kV.
2.末級配電柜需安裝Up≤1.2kV的浪涌保護器.
該產品參數同時滿足總配電柜及末級配電柜浪涌保護器驗收的所有要求，
選型時無需再考慮浪涌保護器的通流容量、保護水平等參數，按三相/單相選擇4P,3+NPE,3P,2P即可，各個位置均可使用，均滿足國標及氣象局防雷驗收要求。
主要型號列表：
型號 適合供電系統 主要參數 尺寸(mm) AM-L/N-4P TN-S系統 Uc:320V,Iimp(10/350μs):12.5kA,Up:1.2kV,4P 97 * 144 * 65 AM-L/N-3P+N TT系統 Uc:320V,Iimp(10/350μs):12.5kA,Up:1.2kV,3P+N 97 * 144 * 65 AM-L/N-3P TN-C及IT系統 Uc:320V,Iimp(10/350μs):12.5kA,Up:1.2kV,3P 97 * 108* 65 AM-L/N-2P 單相供電系統 Uc:320V,Iimp(10/350μs):12.5kA,Up:1.2kV,2P 97 * 72 * 65
2、B+D復合型設計，通流量大、殘壓低，保護效果更好：
目前配電系統的防雷設計，一般都為多級防雷設計：在總配電裝級浪涌保護器(B級)，在分配電柜裝第二級浪涌保護器（C級）、在終端精密設備前安裝第三級浪涌保護器（D級）。采用多級防護的主要目的就是為了即能滿足大通流容量的要求，又能滿足低于設備耐壓水平的殘壓要求；
級浪涌保護器：應能承受絕大部分雷電流,一般選擇T1(10/350us)測試產品，通流量Iimp:≥12.5kA，，保護水平≤2.5kV；
第二級浪涌保護器：限制設備端的殘余電壓，同時與級浪涌保護器配合，瀉放殘余的雷電流一般選擇T2(8/20us)測試產品，通流量In：20kA，Imax:40kA。
第三級浪涌保護器: 將殘壓限制到設備耐受水平以下，一般選擇T2(8/20us)測試產品,通流量In：10kA，Imax:20kA,Up:≤1.2kV,
配置三級浪涌保護器需要安裝在不同的位置，而且兩級浪涌保護器之間有距離要求：GB50057《建筑物防雷設計規范》中規定“在一般情況下，當在線路上多處安裝 SPD 且無準確數據時，電壓開關型 SPD 與限壓型 SPD 之間的線路長度不宜小于 10m，限壓型 SPD 之間的線路長度不宜小于 5m。”
而在實際的防雷設計中，往往因為安裝空間等因素達不到三級防雷設計要求，這時可以選用B+D復合型浪涌保護器 ，該產品能承受一級浪涌保護器測試波形（10/350us），滿足國標GB50057-2010對一級浪涌保護器的通流量的要求，Iimp≥12.5kA,在滿足一級浪涌保護器通流量的情況下，該產品的低殘壓設計能滿足末級設備的防護要求，Up：≤1.2kV
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