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在電力系統(tǒng)里，避雷器（也叫過(guò)電壓限制器）是必不可少的保護(hù)設(shè)備。它的核心使命不是“避雷”，而是“引雷”并且“泄流”，幫我們保護(hù)電氣設(shè)備，不讓雷電過(guò)電壓以及操作過(guò)電壓損壞設(shè)備。
避雷器能發(fā)揮作用，全靠它的核心元件——非線性電阻閥片，現(xiàn)在我們常用的是氧化鋅（ZnO）閥片，這種閥片有個(gè)很特別的特性。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在正常工作電壓下，避雷器會(huì)呈現(xiàn)極高的電阻，差不多是兆歐級(jí)；流過(guò)閥片的電流也特別小，只有微安級(jí)的“泄漏電流”，這種狀態(tài)相當(dāng)于開(kāi)路，不會(huì)影響系統(tǒng)正常工作。
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一旦遇到過(guò)電壓情況，拿雷電或者操作產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿著線路傳過(guò)來(lái)來(lái)說(shuō)，只要電壓達(dá)到了避雷器的動(dòng)作電壓（也叫啟動(dòng)電壓、參考電壓），閥片的電阻值就會(huì)瞬間急劇下降，響應(yīng)速度能到納秒級(jí)，直接變成低阻導(dǎo)通狀態(tài)。這之后就要進(jìn)行能量泄放，此時(shí)避雷器會(huì)給巨大的過(guò)電壓電流提供一個(gè)低阻抗的對(duì)地通道，把電流迅速泄到地里，進(jìn)而把被保護(hù)設(shè)備上的電壓限制在安全水平，這個(gè)安全電壓我們叫“殘壓”。
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等過(guò)電壓能量釋放完，只要系統(tǒng)電壓恢復(fù)到正常工頻電壓，閥片又會(huì)立刻變回高電阻狀態(tài)，自動(dòng)切斷工頻續(xù)流，系統(tǒng)也會(huì)跟著恢復(fù)正常運(yùn)行。整個(gè)過(guò)程在微秒級(jí)內(nèi)就能完成，避雷器就像一個(gè)智能“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”，能快速響應(yīng)并且抑制過(guò)電壓。
主要作用與功能
在電網(wǎng)里，避雷器的核心作用能歸納成這幾點(diǎn)：
最基本的作用是限制過(guò)電壓。我們通過(guò)它把危險(xiǎn)的過(guò)電壓限制在電氣設(shè)備絕緣能承受的水平（也就是殘壓）之下，避免設(shè)備絕緣被擊穿、損壞。
還有截?cái)嗬m(xù)流的作用。和早期的放電間隙或者碳化硅避雷器不一樣，現(xiàn)在的氧化鋅避雷器有 “無(wú)間隙” 并且 “截?cái)嗬m(xù)流” 的能力；它能有效抑制過(guò)電壓后的工頻續(xù)流，不用等電流過(guò)零就能切斷，保護(hù)性能比以前好很多。
保護(hù)設(shè)備絕緣也是關(guān)鍵作用?？恐厦嬲f(shuō)的這些功能，避雷器能直接保護(hù)變壓器、斷路器、互感器這些重要電氣設(shè)備的絕緣，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的 “第一道防線”，能大大提高供電可靠性并且延長(zhǎng)設(shè)備壽命。
另外它還能降低系統(tǒng)停電事故。有了它，能有效防止因?yàn)榻^緣擊穿導(dǎo)致的短路、跳閘等停電事故，幫我們維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
與傳統(tǒng)避雷針的區(qū)別
這里得特別說(shuō)清楚，恩彼邁避雷器（Surge Arrester）和恩彼邁避雷針（Lightning Rod）是完全不同的設(shè)備：
拿避雷針來(lái)說(shuō)，它的作用是提前引雷入地，保護(hù)建筑物這類 “空間范圍”，不讓直擊雷傷害到這些區(qū)域。
再看避雷器，它是并聯(lián)連接在電氣設(shè)備旁邊的，保護(hù)的是 “電氣設(shè)備本身” 的絕緣，防止沿線路侵入的 “過(guò)電壓波” 傷害設(shè)備；它防護(hù)的主要是 “感應(yīng)雷” 或者 “操作過(guò)電壓”。
避雷器是電力系統(tǒng)里的精密保護(hù)衛(wèi)士，它靠非線性材料的快速開(kāi)關(guān)特性，能瞬間動(dòng)作，泄放過(guò)電壓能量并且限制設(shè)備電壓，是保障現(xiàn)代電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。我們平時(shí)選并且用避雷器的時(shí)候，必須讓它的額定電壓、殘壓等參數(shù)，和被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平相匹配。
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