一、基础认知：避雷器的核心定义与作用

避雷器是什么？

避雷器是一种连接于带电导线与地之间、与被保护设备并联的电器装置，核心功能是释放雷电或电力系统操作产生的过电压能量，限制瞬时过电压幅值，保护电工设备绝缘免受损坏，同时能截断续流避免系统接地短路。在特高压电网中，它如同 “电力守护神”，可在百万分之一秒内响应过电压冲击，抵御雷击、操作过电压等致命威胁。

避雷器主要应对哪些类型的过电压威胁？

避雷器的防护对象主要包括三类过电压：一是雷击过电压，一道闪电可产生百万伏瞬时高压，足以击穿关键设备；二是操作过电压，由开关动作引发电压冲击波；三是暂时过电压，因系统故障导致持续高压威胁。这些过电压若不加以限制，可能造成换流阀损坏、变压器起火甚至区域性电网瘫痪。

二、技术解析：类型划分与工作机制

避雷器主要有哪些类型？各有什么特点？

避雷器分为管式和阀式两大类，其中阀式避雷器应用最广泛。管式避雷器内装产气材料制成的灭弧管，具有较大冲击通流能力，适用于变电所进线和线路绝缘弱点保护，但放电电压分散性大、保护性能较差。阀式避雷器又分碳化硅和金属氧化物（氧化锌）两类：碳化硅避雷器由火花间隙和碳化硅阀片组成，需依赖间隙隔离正常电压，广泛用于交直流系统；氧化锌避雷器以 ZnO 阀片为核心，无需火花间隙，正常运行时漏电流仅微安级，动作响应快、耐污秽性好，正逐步取代碳化硅类型，尤其适用于 110 千伏及以上电网。此外还有杆间隙、喇叭间隙等简易类型，多用于低压线路的低成本保护。

氧化锌避雷器的核心工作原理是什么？

氧化锌避雷器依赖 ZnO 阀片的非线性伏安特性实现保护功能：正常运行时，阀片呈现兆欧级高阻抗，仅流过微安级泄漏电流，如同 “休眠的卫士”；当过电压来袭，阀片电阻在纳秒级时间内骤降至欧姆级，形成低阻抗通道泄放电流；危险解除后，阀片自动恢复绝缘状态，无需人工干预。其核心技术还包括复合绝缘外套，可抵御 – 40℃至 70℃的极端温度，以及智能均压系统确保电压均匀分布。

碳化硅避雷器与氧化锌避雷器的关键区别是什么？

两者最核心的区别在于结构与性能：碳化硅避雷器需串联火花间隙，用于正常运行时隔离阀片与带电导体，过电压时放电并切断续流；氧化锌避雷器无需火花间隙，凭借阀片优异的非线性特性，在持续工作电压下漏电流极小，动作后无续流。此外，氧化锌避雷器的能量吸收能力、耐多重过电压冲击性能、耐污秽性均优于碳化硅类型，这也是其逐步替代后者的核心原因。

三、参数与选型：核心指标与决策依据

衡量避雷器性能的关键参数有哪些？

核心性能参数包括：一是标称放电电流下的残压和操作冲击放电电流下的残压，直接决定保护效果；二是额定电压，需与系统工作电压匹配，是长期承受的最大电压；三是冲击电压，即能承受而不击穿的最高电压，通常以 1.2/50μs 等标准波形表示；四是泄放电流，指过电压时泄放到地面的电流幅值。对于氧化锌避雷器，泄漏电流大小也是判断老化程度的重要指标，正常应控制在较低水平。

选择避雷器时需考虑哪些因素？

选型需遵循 GB/T 28547-2024 等标准，综合考量四大因素：一是系统参数，包括额定电压、短路电流，确保避雷器额定电压与系统一致，最大放电电流大于可能出现的短路电流；二是环境条件，雷电高发区需提升保护级别，沿海地区应选 IP67 等级硅胶外壳产品抵御盐雾，高温环境需选耐 200℃的稳定型产品；三是污染程度，污秽严重区域需选涂覆 RTV 涂层的防污型产品；四是安装场景，如特高压换流站优先选氧化锌避雷器，农村 10kV 线路可选用杆间隙避雷器。

四、安装与维护：规范操作与故障处理

避雷器的安装有哪些关键要求？

安装需严格遵循操作规程：首先选择通风良好、易于检查维护的位置，远离腐蚀性环境和易燃物；安装过程中需确保固定牢固，接线可靠，尤其接地线需直接连接设备接地，长度不超过 3 英尺，接地电阻控制在 5Ω 以内；安装后需检查外观无破损，测试绝缘性能与接线正确性。对于高压避雷器，还需注意均压环安装平整，避免因倾斜导致等效电容变化影响性能。

日常运行中如何对避雷器进行维护检查？

日常维护需执行三级管理：一是日常巡视，每天检查外观有无破损、污垢、潮湿，清理表面灰尘时禁用 water 或化学溶剂，可用干布或压缩空气处理；二是定期测试，包括绝缘电阻测量、泄漏电流监测，使用兆欧表和 HV-MOVII 测试仪检测性能，通过红外热成像对比三相温度差异；三是状态记录，详细留存每次检查时间、内容及测试数据，追踪运行状况。此外，智能避雷器可通过 7×24 小时监测泄漏电流和温升，提前预警故障。

避雷器常见的故障有哪些？成因是什么？

常见故障包括四类：一是击穿故障，多由过电压、过电流等外部冲击或产品质量问题导致，表现为设备短路、供电中断；二是漏电故障，因老化、接地电阻不足或环境潮湿引发，伴随电气故障、频繁跳闸；三是接触不良，由松动、腐蚀、老化造成，同样导致设备故障和跳闸；四是内部受潮与阀片老化，前者因密封失效或装配环境湿度超标引发，后者与阀片均一性差、运行电压设置不合理相关。浪涌能量过载也会导致 ZnO 阀块热裂，尤其在直接雷击超过设计电流时易发。

如何处理避雷器的常见故障？

故障处理需遵循 “先排查后处置” 原则：对于击穿、漏电及接触不良故障，需先通过外观检查、泄漏电流测试定位问题，确认后及时更换避雷器，同时检查接地系统确保接地良好；处理接触不良时还需紧固连接部位或更换腐蚀部件。针对浪涌过载，应更换更高能量额定值的避雷器，配合浪涌电容器减缓电压上升率；内部受潮故障需更换密封失效部件，选用密封性能可靠的产品；阀片老化则需检测泄漏电流，若数值加倍立即更换，并优化运行电压设置。更换避雷器必须断开电源，由专业人员操作，更换后需进行性能测试。

五、安全与应用：场景适配与使用规范

避雷器在不同场景中有哪些典型应用？

在电网系统中，特高压换流站的换流阀区、变压器侧、滤波器组均需配置避雷器，分别保护晶闸管组件、防止绝缘油击穿、确保电能质量；农村 10kV 馈线常用杆间隙避雷器；可再生能源领域，光伏与风电场多选用耐盐雾的聚合物外壳氧化锌避雷器；通信系统中，RF/SCADA 设备采用多间隙避雷器进行浪涌保护；数据中心则需构建 “避雷器 + SPD + 过电压保护器” 三级防护架构。

使用避雷器有哪些必须遵守的安全规程？

安全操作需严格执行四项要求：一是安装前必须断开电源，操作人员佩戴绝缘手套和安全帽；二是运行中避免靠近避雷器，尤其高压型号需保持安全距离；三是发现异常发热、异响或泄漏电流超标时，立即停止使用并排查；四是禁止私自拆卸或修理，维护需由专业人员按规范执行。此外，需定期检查密封材料老化情况，在潮湿环境中加强底座绝缘维护，增加排水孔防止积水。

环境因素对避雷器运行有哪些影响？

环境对避雷器性能影响显著：高温会降低绝缘水平、加速老化；低温使绝缘材料变脆，降低抗冲击能力；潮湿导致表面绝缘下降，增加漏电风险；盐雾、粉尘等污染会增大表面漏电流，引发闪络故障；雷电直击或感应冲击可能直接造成绝缘损坏。因此在极端环境下，需选用专用防护型产品，如沙漠地区选耐高温避雷器，沿海地区用防盐雾型号。

避雷器与过电压保护器有什么本质区别？

两者核心使命不同：避雷器专为雷电过电压设计，应对陡波前、高频次的瞬时冲击（波头时间 1~10μs），通过 μs 级响应泄放雷电流峰值；过电压保护器主要针对工频与操作过电压，处理持续 ms 级的电压振荡，通过限幅与能量吸收稳定电压。技术参数上，避雷器遵循 GB/T 11032-2020 标准，以氧化锌为核心材料；过电压保护器遵循 JB/T 10496 标准，多采用氧化锌 + 气体放电管组合结构，常用四星型接法。