防雷保護(hù)及裝置概覽（避雷器、過(guò)電壓保護(hù)器）一
來(lái)源：海南翔波雷電防護(hù)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2025-03-12 08:37:37
一過(guò)防雷保護(hù)及裝置概覽
在電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中，防雷保護(hù)至關(guān)重要。它涉及到一系列的專(zhuān)業(yè)設(shè)備和措施，旨在保護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備免受雷電的影響。這些防雷裝置和措施，如避雷器、過(guò)電壓保護(hù)器等，都是為了確保電力系統(tǒng)和電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。接下來(lái)，我們將深入探討這些防雷保護(hù)裝置的工作原理和應(yīng)用。
雷電，這一自然現(xiàn)象在陰雨天氣時(shí)尤為常見(jiàn)，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(huì)相應(yīng)升高。當(dāng)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度足以擊穿空氣時(shí)，便會(huì)引發(fā)雷云間的放電或雷云對(duì)大地的放電。這一過(guò)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(duì)大地及建筑物的放電被稱(chēng)為直接雷，而當(dāng)雷云接近地面凸出物時(shí)，因感應(yīng)作用會(huì)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(chǎng)會(huì)突然消失，導(dǎo)致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應(yīng)電壓，進(jìn)而引發(fā)對(duì)地放電，這就是感應(yīng)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(guān)。在陰雨天氣時(shí)，雷云逐漸累積電荷，隨著電位升高，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定程度，便會(huì)引發(fā)雷云間的放電或雷云對(duì)大地的放電。這一系列復(fù)雜的過(guò)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(dāng)雷云對(duì)大地及建筑物進(jìn)行放電時(shí)，直接雷便產(chǎn)生了。此外，當(dāng)雷云接近地面凸出物時(shí)，感應(yīng)作用會(huì)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(chǎng)會(huì)突然消失，導(dǎo)致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應(yīng)電壓，從而引發(fā)對(duì)地放電，這就是感應(yīng)雷的形成原理。
二、雷電的效應(yīng)及危害
雷電具有顯著的擊穿效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，這些效應(yīng)均可能帶來(lái)嚴(yán)重危害。雷電的電壓極高，一旦超過(guò)特定閾值，電氣設(shè)備的絕緣層便可能被擊穿，導(dǎo)致設(shè)備損壞。同時(shí)，雷電伴隨的大電流會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使導(dǎo)線過(guò)熱甚至熔化，有可能引發(fā)火災(zāi)。此外，雷電還具有強(qiáng)大的機(jī)械效應(yīng)，其力量足以將樹(shù)木、電桿或房屋劈倒劈壞。
為應(yīng)對(duì)雷電危害，我們采取了“泄”和“抗”兩種基本防雷方法。通過(guò)接地避雷設(shè)施，將有害的電壓引導(dǎo)至大地，從而降低雷電的威力，這一過(guò)程稱(chēng)為“泄”。同時(shí)，為提高電氣設(shè)備的抗雷能力，需要確保設(shè)備具備一定的絕緣水平，或采取其他補(bǔ)償措施。
三、雷電的防護(hù)措施
為減輕雷電的危害，我們采取了多種防護(hù)措施。首先，通過(guò)接地避雷設(shè)施，將雷電的有害能量引入大地，從而降低其威力，這一過(guò)程稱(chēng)為“泄”。其次，為提高電氣設(shè)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(yīng)的補(bǔ)償措施。這些措施共同構(gòu)成了雷電防護(hù)的體系，旨在最大程度地減少雷電對(duì)人和財(cái)產(chǎn)的危害。
四、防雷設(shè)施概覽
為應(yīng)對(duì)雷電威脅，我們采用了多種防雷設(shè)施。這些設(shè)施包括避雷器、避雷針、避雷線以及間隙保護(hù)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(guò)電壓保護(hù)器來(lái)抵御雷電沖擊。
五過(guò)(一)避雷器的應(yīng)用
在鐵路10kV電力系統(tǒng)中，避雷器作為重要的防雷設(shè)施，發(fā)揮著關(guān)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(hù)裝置，實(shí)質(zhì)上是過(guò)電壓能量的吸收器，廣泛應(yīng)用于各種電力系統(tǒng)中。它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，一旦作用電壓超過(guò)預(yù)設(shè)幅值，避雷器便會(huì)迅速動(dòng)作，通過(guò)自身泄放大量能量，從而限制過(guò)電壓，確保電氣設(shè)備的安全。
放電后，避雷器兩端的過(guò)電壓會(huì)立即消失，但系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓會(huì)繼續(xù)作用于避雷器。此時(shí)，處于導(dǎo)通狀態(tài)的避雷器中會(huì)流過(guò)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(dǎo)線對(duì)地的短路狀態(tài)得以維持，系統(tǒng)無(wú)法恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)。
作為過(guò)電壓保護(hù)的關(guān)鍵裝置，當(dāng)電網(wǎng)電壓升高至避雷器規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器會(huì)迅速啟動(dòng)，釋放電壓負(fù)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(hù)設(shè)備絕緣的安全。此外，現(xiàn)代避雷器不僅能限制雷電過(guò)電壓，還能對(duì)部分操作過(guò)電壓進(jìn)行限制，因此，稱(chēng)之為過(guò)電壓限制器更為貼切。
2、工作原理
避雷器通常與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)接地，其工作原理如圖1-1所示。各類(lèi)避雷器共同擁有一個(gè)關(guān)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(shí)，雷電過(guò)電壓會(huì)沿線路傳導(dǎo)至避雷器所在位置。此時(shí)，由于避雷器上的電壓急劇升高，它將啟動(dòng)并進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)，從而有效地限制過(guò)電壓。同時(shí)，避雷器會(huì)將過(guò)電壓產(chǎn)生的大電流迅速導(dǎo)入大地，確保與之并聯(lián)的設(shè)備免受過(guò)電壓的損害。一旦雷電侵入波消失，線路將恢復(fù)正常的工頻電壓傳輸。由于這一工頻電壓相較于雷電過(guò)電壓要低得多，避雷器將轉(zhuǎn)換回高阻抗?fàn)顟B(tài)，近乎于斷路狀態(tài)，此時(shí)它不會(huì)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(dāng)遭受雷擊時(shí)，雷電過(guò)電壓會(huì)沿著線路傳導(dǎo)至避雷器處。此時(shí)，避雷器會(huì)因電壓急劇升高而啟動(dòng)，并進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)，從而有效地限制過(guò)電壓。同時(shí)，避雷器會(huì)將過(guò)電壓產(chǎn)生的大電流迅速導(dǎo)入大地，保護(hù)與之并聯(lián)的設(shè)備免受損害。一旦雷電過(guò)電壓消失，線路將恢復(fù)正常的工頻電壓傳輸。由于工頻電壓遠(yuǎn)低于雷電過(guò)電壓，避雷器會(huì)再次轉(zhuǎn)換回高阻抗?fàn)顟B(tài)，對(duì)線路上的正常工頻電壓傳輸幾乎無(wú)影響。
3. 氧化鋅避雷器
在電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中，防雷保護(hù)至關(guān)重要。它涉及到一系列的專(zhuān)業(yè)設(shè)備和措施，旨在保護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備免受雷電的影響。這些防雷裝置和措施，如避雷器、過(guò)電壓保護(hù)器等，都是為了確保電力系統(tǒng)和電子設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。接下來(lái)，我們將深入探討這些防雷保護(hù)裝置的工作原理和應(yīng)用。
雷電，這一自然現(xiàn)象在陰雨天氣時(shí)尤為常見(jiàn)，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(huì)相應(yīng)升高。當(dāng)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度足以擊穿空氣時(shí)，便會(huì)引發(fā)雷云間的放電或雷云對(duì)大地的放電。這一過(guò)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(duì)大地及建筑物的放電被稱(chēng)為直接雷，而當(dāng)雷云接近地面凸出物時(shí)，因感應(yīng)作用會(huì)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(chǎng)會(huì)突然消失，導(dǎo)致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應(yīng)電壓，進(jìn)而引發(fā)對(duì)地放電，這就是感應(yīng)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(guān)。在陰雨天氣時(shí)，雷云逐漸累積電荷，隨著電位升高，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定程度，便會(huì)引發(fā)雷云間的放電或雷云對(duì)大地的放電。這一系列復(fù)雜的過(guò)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(dāng)雷云對(duì)大地及建筑物進(jìn)行放電時(shí)，直接雷便產(chǎn)生了。此外，當(dāng)雷云接近地面凸出物時(shí)，感應(yīng)作用會(huì)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(chǎng)會(huì)突然消失，導(dǎo)致凸出屋頂部的電荷產(chǎn)生極高感應(yīng)電壓，從而引發(fā)對(duì)地放電，這就是感應(yīng)雷的形成原理。
二、雷電的效應(yīng)及危害
雷電具有顯著的擊穿效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，這些效應(yīng)均可能帶來(lái)嚴(yán)重危害。雷電的電壓極高，一旦超過(guò)特定閾值，電氣設(shè)備的絕緣層便可能被擊穿，導(dǎo)致設(shè)備損壞。同時(shí)，雷電伴隨的大電流會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使導(dǎo)線過(guò)熱甚至熔化，有可能引發(fā)火災(zāi)。此外，雷電還具有強(qiáng)大的機(jī)械效應(yīng)，其力量足以將樹(shù)木、電桿或房屋劈倒劈壞。
為應(yīng)對(duì)雷電危害，我們采取了“泄”和“抗”兩種基本防雷方法。通過(guò)接地避雷設(shè)施，將有害的電壓引導(dǎo)至大地，從而降低雷電的威力，這一過(guò)程稱(chēng)為“泄”。同時(shí)，為提高電氣設(shè)備的抗雷能力，需要確保設(shè)備具備一定的絕緣水平，或采取其他補(bǔ)償措施。
三、雷電的防護(hù)措施
為減輕雷電的危害，我們采取了多種防護(hù)措施。首先，通過(guò)接地避雷設(shè)施，將雷電的有害能量引入大地，從而降低其威力，這一過(guò)程稱(chēng)為“泄”。其次，為提高電氣設(shè)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(yīng)的補(bǔ)償措施。這些措施共同構(gòu)成了雷電防護(hù)的體系，旨在最大程度地減少雷電對(duì)人和財(cái)產(chǎn)的危害。
四、防雷設(shè)施概覽
為應(yīng)對(duì)雷電威脅，我們采用了多種防雷設(shè)施。這些設(shè)施包括避雷器、避雷針、避雷線以及間隙保護(hù)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(guò)電壓保護(hù)器來(lái)抵御雷電沖擊。
五過(guò)(一)避雷器的應(yīng)用
在鐵路10kV電力系統(tǒng)中，避雷器作為重要的防雷設(shè)施，發(fā)揮著關(guān)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(hù)裝置，實(shí)質(zhì)上是過(guò)電壓能量的吸收器，廣泛應(yīng)用于各種電力系統(tǒng)中。它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，一旦作用電壓超過(guò)預(yù)設(shè)幅值，避雷器便會(huì)迅速動(dòng)作，通過(guò)自身泄放大量能量，從而限制過(guò)電壓，確保電氣設(shè)備的安全。
放電后，避雷器兩端的過(guò)電壓會(huì)立即消失，但系統(tǒng)正常運(yùn)行電壓會(huì)繼續(xù)作用于避雷器。此時(shí)，處于導(dǎo)通狀態(tài)的避雷器中會(huì)流過(guò)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(dǎo)線對(duì)地的短路狀態(tài)得以維持，系統(tǒng)無(wú)法恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)。
作為過(guò)電壓保護(hù)的關(guān)鍵裝置，當(dāng)電網(wǎng)電壓升高至避雷器規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器會(huì)迅速啟動(dòng)，釋放電壓負(fù)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(hù)設(shè)備絕緣的安全。此外，現(xiàn)代避雷器不僅能限制雷電過(guò)電壓，還能對(duì)部分操作過(guò)電壓進(jìn)行限制，因此，稱(chēng)之為過(guò)電壓限制器更為貼切。
2、工作原理
避雷器通常與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)接地，其工作原理如圖1-1所示。各類(lèi)避雷器共同擁有一個(gè)關(guān)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(shí)，雷電過(guò)電壓會(huì)沿線路傳導(dǎo)至避雷器所在位置。此時(shí)，由于避雷器上的電壓急劇升高，它將啟動(dòng)并進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)，從而有效地限制過(guò)電壓。同時(shí)，避雷器會(huì)將過(guò)電壓產(chǎn)生的大電流迅速導(dǎo)入大地，確保與之并聯(lián)的設(shè)備免受過(guò)電壓的損害。一旦雷電侵入波消失，線路將恢復(fù)正常的工頻電壓傳輸。由于這一工頻電壓相較于雷電過(guò)電壓要低得多，避雷器將轉(zhuǎn)換回高阻抗?fàn)顟B(tài)，近乎于斷路狀態(tài)，此時(shí)它不會(huì)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(dāng)遭受雷擊時(shí)，雷電過(guò)電壓會(huì)沿著線路傳導(dǎo)至避雷器處。此時(shí)，避雷器會(huì)因電壓急劇升高而啟動(dòng)，并進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài)，從而有效地限制過(guò)電壓。同時(shí)，避雷器會(huì)將過(guò)電壓產(chǎn)生的大電流迅速導(dǎo)入大地，保護(hù)與之并聯(lián)的設(shè)備免受損害。一旦雷電過(guò)電壓消失，線路將恢復(fù)正常的工頻電壓傳輸。由于工頻電壓遠(yuǎn)低于雷電過(guò)電壓，避雷器會(huì)再次轉(zhuǎn)換回高阻抗?fàn)顟B(tài)，對(duì)線路上的正常工頻電壓傳輸幾乎無(wú)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(shè)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?fù)饺胛⒘康难趸G、鈷、銻等特殊成分，經(jīng)過(guò)精細(xì)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(shè)備中，氧化鋅避雷器常常被選用，其保護(hù)作用不可或缺。
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