避雷器
人氣：7784次發(fā)表時(shí)間：2013-04-24
避雷器 又稱：surge arrester，能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時(shí)過電壓危害，又能截?cái)嗬m(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。避雷 器通常接于帶電導(dǎo)線與地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)過電壓值達(dá)到規(guī)定的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器立即動(dòng)作，流過電荷，限制過電壓幅值，保護(hù)設(shè)備絕緣；電壓值正常 后，避雷器又迅速恢復(fù)原狀，以保證系統(tǒng)正常供電。
起源
最原始的避雷器是羊角形間隙，出現(xiàn)于19世紀(jì)末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電，故稱“避雷器”。20世紀(jì)20年代，出現(xiàn)了鋁艾爾盾避雷器，氧化膜艾
爾盾避雷器和丸式艾爾盾避雷器。30年代出現(xiàn)了管式艾爾盾避雷器。50年代出現(xiàn)了碳化硅艾爾盾避雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物艾爾盾避雷器。現(xiàn)代高壓艾爾盾避雷器，不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過電壓，也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓。
原理
避雷器是變電站保護(hù)設(shè)備免遭雷電沖擊波襲擊的設(shè)備。當(dāng)沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護(hù)水平時(shí)，避雷器首先放電，并將雷電流經(jīng)過良導(dǎo)體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護(hù)設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護(hù)。
避
雷器按其發(fā)展的先后可分為：保護(hù)間隙——是最簡單形式的避雷器；管型避雷器——也是一個(gè)保護(hù)間隙，但它能在放電后自行滅??；閥型避雷器——是將單個(gè)放電間
隙分成許多短的串聯(lián)間隙，同時(shí)增加了非線性電阻，提高了保護(hù)性能；磁吹避雷器——利用了磁吹式火花間隙，提高了滅弧能力，同時(shí)還具有限制內(nèi)部過電壓能力；氧化鋅避雷器——利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性（非線性極高，即在大電流時(shí)呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓，在正常工頻電壓下呈高電阻特性），具有無間隙、無續(xù)流殘壓低等優(yōu)點(diǎn)，也能限制內(nèi)部過電壓，被廣泛使用。
避雷器
分類
避雷器有高壓和低壓避雷器之分，本節(jié)介紹的是低壓配電系統(tǒng)中的避雷器（電涌保護(hù)器SPD）
1. 電涌保護(hù)器的種類名目繁多，在中國的市場上已經(jīng)超過了上百種，如何對不同品牌、不同型號的避雷器進(jìn)行分類也許就擺在我們面前。
從組合結(jié)構(gòu)分；現(xiàn)在市場上的避雷器有幾下幾種：
1)間隙類————開放式間隙、密閉式間隙
2)放電管類———開放式放電管密封式放電管
3)壓敏電阻類——單片、多片
4)抑制二極管類
5)壓敏電阻/氣體放電管組合類----簡單組合、復(fù)雜組合
6)碳化硅類
按照其保護(hù)性質(zhì)有可以分為：開路式避雷器、短路式避雷器或開關(guān)型、限壓型
按照工作狀態(tài)（安裝形式）又可分為：并聯(lián)避雷器和串聯(lián)式避雷器。
2. 避雷器的結(jié)構(gòu)及特性
2.1.1開放式間隙避雷器
間隙避雷器的工作原理：基于電弧放電技術(shù)，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定程度時(shí)，擊穿空氣電弧在電極上進(jìn)行放電。
優(yōu)點(diǎn)：放電能力強(qiáng)，通流量大（可以達(dá)到100KA）漏電流小
熱穩(wěn)定性好
缺點(diǎn)：殘壓高，反映時(shí)間慢，存在續(xù)流
工藝特點(diǎn)：由于金屬電極在放電時(shí)承受較大電流，所以容易造成金屬的升華，使放電腔內(nèi)形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動(dòng)和正常使用。放電電極的生產(chǎn)主要還是集中在國外一些避雷器生產(chǎn)企業(yè)，，電極的主要成分是鎢金屬的合金。
工程應(yīng)用：該種結(jié)構(gòu)的避雷器主要應(yīng)用在電源系統(tǒng)做B級避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火災(zāi)，避雷器動(dòng)作后（飛出）脫離配電盤等事故。根據(jù)型號的不同適合與各種配電制式。
工程安裝時(shí)一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。
2.1.2密閉式間隙避雷器
現(xiàn)在國內(nèi)市場有一種多層石墨間隙避雷器，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術(shù)不僅解決了續(xù)流問題而且是逐層放電，無形中增大了產(chǎn)品自身的通流能力。
優(yōu)點(diǎn)：放電電流大 測試最大50KA（實(shí)際測量值）漏電流小
無續(xù)流 無電弧外瀉 熱穩(wěn)定性好
缺點(diǎn)：殘壓高，反映時(shí)間慢
工藝特點(diǎn)：石墨為主要材料，產(chǎn)品內(nèi)采用全銅包被解決了避雷器在放電時(shí)的散熱問題，不存在后續(xù)電流問題，最大的特點(diǎn)是沒有電弧的產(chǎn)生，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多。
工程應(yīng)用：該種避雷器應(yīng)用在各種B、C類場合，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題。根據(jù)型號的不同該種產(chǎn)品適合與各種配電制式。
2.2放電管類避雷器
2.2.1開放式放電管避雷器
開放式放電管避雷器，實(shí)質(zhì)與開放式間隙避雷器是一樣的產(chǎn)品，都屬于空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個(gè)等級。
優(yōu)點(diǎn)：體積小 通流能力強(qiáng)(10-15KA） 漏電流小 無電弧噴瀉
缺點(diǎn)：殘壓較高 有續(xù)流 產(chǎn)品一致性差（啟動(dòng)電壓、殘壓）反映時(shí)間慢
2.2.2密閉式氣體放電管
密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管，主要是內(nèi)部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結(jié)構(gòu)。外型與上圖相似。
優(yōu)點(diǎn)：體積?。怏w管可以很小）通流量大 無電弧
缺點(diǎn)：產(chǎn)品一致性差（啟動(dòng)電壓、殘壓）有續(xù)流殘壓較高
工藝特點(diǎn)：空氣放電管還是屬于開放式產(chǎn)品，在工作時(shí)不保證絕對沒有點(diǎn)火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結(jié)構(gòu)，一般
有2極和3極良種結(jié)構(gòu)形式，一般3極有熱保護(hù)裝置（短路裝置），在放電管工作時(shí)溫度超過了一定范圍，短路裝置啟動(dòng)使放電管整體導(dǎo)通。防止溫度過高造成放電
管內(nèi)氣壓生高器件爆裂。
工程應(yīng)用：一般空氣放電管現(xiàn)在很少應(yīng)用，而氣體放電管現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用在信號防雷器上。型號的不同也有在電源避雷器上使用。
2.3氧化鋅電阻類避雷器
2.3.1單片壓敏電阻避雷器
單片壓敏電阻避雷器是80年代由日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷
器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點(diǎn)。當(dāng)電壓沒有波動(dòng)時(shí)氧化鋅呈高阻態(tài)，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)達(dá)到壓敏電阻的啟動(dòng)電壓時(shí)壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限
制在一定范圍內(nèi)。
2.3.2多片壓敏電阻避雷器
由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA\8/20uS），在這種前提下多
片組合壓敏電阻避雷器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足B級場合的使用。多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根本上解決了壓
敏電阻通流量的問題。
優(yōu)點(diǎn)：通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時(shí)間較快（≤25ns），
無跟隨電流（續(xù)流）
缺點(diǎn)：漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一般
工藝特點(diǎn)：多數(shù)采用積木結(jié)構(gòu)。
工程應(yīng)用：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓敏電阻避雷器廣泛的應(yīng)用在B、C、D級以及信號避雷器。但是應(yīng)解決的問題是工程中有個(gè)別產(chǎn)品存在燃燒現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品選型時(shí)應(yīng)注意廠家使用的外殼材料。
2.4抑制二極管類防雷器
抑制二極管類防雷產(chǎn)品主要是網(wǎng)絡(luò)等信號避雷產(chǎn)品中大量的應(yīng)用，主要采用的器件有P*KE（雪崩管）等系列等產(chǎn)品。工作原理是基于PN結(jié)反向擊穿保護(hù)。
優(yōu)點(diǎn)：殘壓低 動(dòng)作精度高 反應(yīng)時(shí)間快無續(xù)流 體積小
缺點(diǎn)：通流量小
2.5壓敏電阻/氣體放電管組合類
2.5.1簡單組合避雷器
組合式避雷器典型結(jié)構(gòu)是N-PE結(jié)構(gòu)形式，這種避雷器與單一結(jié)構(gòu)的避雷器相比，綜合了兩種不同產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，而減少了單一器件的缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：通流量大 反應(yīng)時(shí)間快
缺點(diǎn)：殘壓相對較高
工程應(yīng)用：僅在N-PE制式使用的避雷器，適合電壓波動(dòng)率較大地區(qū)使用。
2.5.2復(fù)雜型組合式避雷器
這種避雷器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上一般使用數(shù)量較多的壓敏電阻和氣體放電管。這種結(jié)構(gòu)的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低。行業(yè)內(nèi)也稱這種結(jié)構(gòu)的避雷器為一體化避雷器。
優(yōu)點(diǎn)：通流量大 反映時(shí)間快 殘壓低無續(xù)流 熱穩(wěn)定性好
缺點(diǎn)：無聲音報(bào)警 無計(jì)數(shù)器
工藝特點(diǎn)：一體化避雷器的電路結(jié)構(gòu)緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時(shí)間快的特點(diǎn)，有結(jié)合了氣體放電管具有較高通流能
力的優(yōu)點(diǎn)。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道?；谶@種完善的電路結(jié)構(gòu)使避雷器的使用壽命
大大提高。
工程應(yīng)用：
一體化避雷器根據(jù)型號的不同廣泛應(yīng)用與B、C、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設(shè)計(jì)，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用。（IEC規(guī)定B、C、D模塊化避雷器三級間的最短距離在10M以上）
2.6碳化硅避雷器（閥式避雷器）
碳化硅避雷器主要應(yīng)用于高壓電力防雷，目前仍是電力系統(tǒng)使用率較高的電力防雷產(chǎn)品。
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起源
最原始的避雷器是羊角形間隙，出現(xiàn)于19世紀(jì)末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電，故稱“避雷器”。20世紀(jì)20年代，出現(xiàn)了鋁艾爾盾避雷器，氧化膜艾
爾盾避雷器和丸式艾爾盾避雷器。30年代出現(xiàn)了管式艾爾盾避雷器。50年代出現(xiàn)了碳化硅艾爾盾避雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物艾爾盾避雷器。現(xiàn)代高壓艾爾盾避雷器，不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過電壓，也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過電壓。
原理
避雷器是變電站保護(hù)設(shè)備免遭雷電沖擊波襲擊的設(shè)備。當(dāng)沿線路傳入變電站的雷電沖擊波超過避雷器保護(hù)水平時(shí)，避雷器首先放電，并將雷電流經(jīng)過良導(dǎo)體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電壓幅值限制在被保護(hù)設(shè)備雷電沖擊水平以下，使電氣設(shè)備受到保護(hù)。避
雷器按其發(fā)展的先后可分為：保護(hù)間隙——是最簡單形式的避雷器；管型避雷器——也是一個(gè)保護(hù)間隙，但它能在放電后自行滅??；閥型避雷器——是將單個(gè)放電間
隙分成許多短的串聯(lián)間隙，同時(shí)增加了非線性電阻，提高了保護(hù)性能；磁吹避雷器——利用了磁吹式火花間隙，提高了滅弧能力，同時(shí)還具有限制內(nèi)部過電壓能力；氧化鋅避雷器——利用了氧化鋅閥片理想的伏安特性（非線性極高，即在大電流時(shí)呈低電阻特性，限制了避雷器上的電壓，在正常工頻電壓下呈高電阻特性），具有無間隙、無續(xù)流殘壓低等優(yōu)點(diǎn)，也能限制內(nèi)部過電壓，被廣泛使用。
分類
避雷器有高壓和低壓避雷器之分，本節(jié)介紹的是低壓配電系統(tǒng)中的避雷器（電涌保護(hù)器SPD）
1. 電涌保護(hù)器的種類名目繁多，在中國的市場上已經(jīng)超過了上百種，如何對不
同品牌、不同型號的避雷器進(jìn)行分類也許就擺在我們面前。
從組合結(jié)構(gòu)分；現(xiàn)在市場上的避雷器有幾下幾種：
1)間隙類————開放式間隙、密閉式間隙
2)放電管類———開放式放電管密封式放電管
3)壓敏電阻類——單片、多片
4)抑制二極管類
5)壓敏電阻/氣體放電管組合類----簡單組合、復(fù)雜組合
6)碳化硅類
按照其保護(hù)性質(zhì)有可以分為：開路式避雷器、短路式避雷器或開關(guān)型、限壓型
按照工作狀態(tài)（安裝形式）又可分為：并聯(lián)避雷器和串聯(lián)式避雷器。
2. 避雷器的結(jié)構(gòu)及特性
2.1.1開放式間隙避雷器
間隙避雷器的工作原理：基于電弧放電技術(shù)，當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定程度時(shí)，擊穿空氣電弧在電極上進(jìn)行放電。
優(yōu)點(diǎn)：放電能力強(qiáng)，通流量大（可以達(dá)到100KA）漏電流小
熱穩(wěn)定性好
缺點(diǎn)：殘壓高，反映時(shí)間慢，存在續(xù)流
工藝特點(diǎn)：由于金屬電極在放電時(shí)承受較大電流，所以容易造成金屬的升華，使放電腔內(nèi)形成金屬鍍膜影響避雷器的啟動(dòng)和正常使用。放電電極的生產(chǎn)主要還是集中在國外一些避雷器生產(chǎn)企業(yè)，，電極的主要成分是鎢金屬的合金。
工程應(yīng)用：該種結(jié)構(gòu)的避雷器主要應(yīng)用在電源系統(tǒng)做B級避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火災(zāi)，避雷器動(dòng)作后（飛出）脫離配電盤等事故。根據(jù)型號的不同適合與各種配電制式。
工程安裝時(shí)一定要考慮安裝距離，避免引起不必要的損失和事故。
2.1.2密閉式間隙避雷器
現(xiàn)在國內(nèi)市場有一種多層石墨間隙避雷器，這種避雷器主要利用的是多層間隙連續(xù)放電，每層放電間隙相互絕緣，這種疊層技術(shù)不僅解決了續(xù)流問題而且是逐層放電，無形中增大了產(chǎn)品自身的通流能力。
優(yōu)點(diǎn)：放電電流大 測試最大50KA（實(shí)際測量值）漏電流小
無續(xù)流 無電弧外瀉 熱穩(wěn)定性好
缺點(diǎn)：殘壓高，反映時(shí)間慢
工藝特點(diǎn)：石墨為主要材料，產(chǎn)品內(nèi)采用全銅包被解決了避雷器在放電時(shí)的散熱問題，不存在后續(xù)電流問題，最大的特點(diǎn)是沒有電弧的產(chǎn)生，且殘壓與開放式間隙避雷器比較要低很多。
工程應(yīng)用：該種避雷器應(yīng)用在各種B、C類場合，與開放式間隙比較不用考慮電弧問題。根據(jù)型號的不同該種產(chǎn)品適合與各種配電制式。
2.2放電管類避雷器
2.2.1開放式放電管避雷器
開放式放電管避雷器，實(shí)質(zhì)與開放式間隙避雷器是一樣的產(chǎn)品，都屬于空氣放電器。但是與間隙放電器比較它的通流能力就降了一個(gè)等級。
優(yōu)點(diǎn)：體積小 通流能力強(qiáng)(10-15KA） 漏電流小 無電弧噴瀉
缺點(diǎn)：殘壓較高 有續(xù)流 產(chǎn)品一致性差（啟動(dòng)電壓、殘壓）反映時(shí)間慢
2.2.2密閉式氣體放電管
密閉式氣體放電管也叫惰性氣體放電管，主要是內(nèi)部充盈了惰性氣體，放電方式是氣體放電，靠擊穿氣體來起到一次性瀉放電流的目的。一般有2極和3極兩種結(jié)構(gòu)。外型與上圖相似。
優(yōu)點(diǎn)：體積小（氣體管可以很?。┩髁看?無電弧
缺點(diǎn)：產(chǎn)品一致性差（啟動(dòng)電壓、殘壓）有續(xù)流殘壓較高
工藝特點(diǎn)：空氣放電管還是屬于開放式產(chǎn)品，在工作時(shí)不保證絕對沒有點(diǎn)火花從排壓孔噴出，氣體放電管是密封結(jié)構(gòu)，一般
有2極和3極良種結(jié)構(gòu)形式，一般3極有熱保護(hù)裝置（短路裝置），在放電管工作時(shí)溫度超過了一定范圍，短路裝置啟動(dòng)使放電管整體導(dǎo)通。防止溫度過高造成放電
管內(nèi)氣壓生高器件爆裂。
工程應(yīng)用：一般空氣放電管現(xiàn)在很少應(yīng)用，而氣體放電管現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用在信號防雷器上。型號的不同也有在電源避雷器上使用。
2.3氧化鋅電阻類避雷器
2.3.1單片壓敏電阻避雷器
單片壓敏電阻避雷器是80年代由日本最先發(fā)明使用。直到現(xiàn)在，單片敏電阻的使用率也是避雷器中最高的。壓敏電阻避雷
器的工作原理是利用了壓敏電阻的非線性特點(diǎn)。當(dāng)電壓沒有波動(dòng)時(shí)氧化鋅呈高阻態(tài)，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)達(dá)到壓敏電阻的啟動(dòng)電壓時(shí)壓敏電阻迅速呈現(xiàn)低阻態(tài)，將電壓限
制在一定范圍內(nèi)。
2.3.2多片壓敏電阻避雷器
由于單片壓敏電阻的通流量一直不夠理想（一般單片壓敏電阻最大放電電流在20KA\8/20uS），在這種前提下多
片組合壓敏電阻避雷器產(chǎn)生，多片壓敏電阻組合避雷器主要是解決了單片壓敏電阻的通流量較小，不能滿足B級場合的使用。多片壓敏電阻的產(chǎn)生從根本上解決了壓
敏電阻通流量的問題。
優(yōu)點(diǎn)：通流容量大，殘壓較低，反應(yīng)時(shí)間較快（≤25ns），
無跟隨電流（續(xù)流）
缺點(diǎn)：漏電流較大，老化速度快。熱穩(wěn)定一般
工藝特點(diǎn)：多數(shù)采用積木結(jié)構(gòu)。
工程應(yīng)用：根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，壓敏電阻避雷器廣泛的應(yīng)用在B、C、D級以及信號避雷器。但是應(yīng)解決的問題是工程中有個(gè)別產(chǎn)品存在燃燒現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品選型時(shí)應(yīng)注意廠家使用的外殼材料。
2.4抑制二極管類防雷器
抑制二極管類防雷產(chǎn)品主要是網(wǎng)絡(luò)等信號避雷產(chǎn)品中大量的應(yīng)用，主要采用的器件有P*KE（雪崩管）等系列等產(chǎn)品。工作原理是基于PN結(jié)反向擊穿保護(hù)。
優(yōu)點(diǎn)：殘壓低 動(dòng)作精度高 反應(yīng)時(shí)間快無續(xù)流 體積小
缺點(diǎn)：通流量小
2.5壓敏電阻/氣體放電管組合類
2.5.1簡單組合避雷器
組合式避雷器典型結(jié)構(gòu)是N-PE結(jié)構(gòu)形式，這種避雷器與單一結(jié)構(gòu)的避雷器相比，綜合了兩種不同產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，而減少了單一器件的缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：通流量大 反應(yīng)時(shí)間快
缺點(diǎn)：殘壓相對較高
工程應(yīng)用：僅在N-PE制式使用的避雷器，適合電壓波動(dòng)率較大地區(qū)使用。
2.5.2復(fù)雜型組合式避雷器
這種避雷器充分發(fā)揮各種元器件的優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上一般使用數(shù)量較多的壓敏電阻和氣體放電管。這種結(jié)構(gòu)的避雷器一般具有較高的通流能力，且殘壓較低。行業(yè)內(nèi)也稱這種結(jié)構(gòu)的避雷器為一體化避雷器。
優(yōu)點(diǎn)：通流量大 反映時(shí)間快 殘壓低無續(xù)流 熱穩(wěn)定性好
缺點(diǎn)：無聲音報(bào)警 無計(jì)數(shù)器
工藝特點(diǎn)：一體化避雷器的電路結(jié)構(gòu)緊湊，充分發(fā)揮了氧化鋅電阻反映時(shí)間快的特點(diǎn)，有結(jié)合了氣體放電管具有較高通流能
力的優(yōu)點(diǎn)。在電路上避雷器使用了較多的氧化鋅電阻來提高整體避雷器的通流能力，用氣體放電管作為備用放電通道。基于這種完善的電路結(jié)構(gòu)使避雷器的使用壽命
大大提高。
工程應(yīng)用：
一體化避雷器根據(jù)型號的不同廣泛應(yīng)用與B、C、D各種安裝環(huán)境。由于是一體化設(shè)計(jì)，所以更適合在不具備安裝距離的場合使用。（IEC規(guī)定B、C、D模塊化避雷器三級間的最短距離在10M以上）
2.6碳化硅避雷器（閥式避雷器）
碳化硅避雷器主要應(yīng)用于高壓電力防雷，目前仍是電力系統(tǒng)使用率較高的電力防雷產(chǎn)品。
圖片是用于交流電源的浪涌保護(hù)器
2.7天饋式避雷器
同軸避雷器
2.8視頻信號避雷器
直流監(jiān)控系統(tǒng)防雷器主要用于電源和信號系統(tǒng)的全方位保護(hù)，是一體化多功能電涌保護(hù)器。適用于對攝像機(jī)的電源、視頻、音頻、云臺控制線路實(shí)施浪涌保護(hù)，它具有通流量大，限制電壓低，響應(yīng)速度快，安裝方便等特點(diǎn)，可充分保護(hù)最新技術(shù)的監(jiān)控設(shè)備。
2.9電源網(wǎng)絡(luò)二合一避雷器
適用于監(jiān)控系統(tǒng)前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、無線遙控?cái)z像機(jī)的電源線和網(wǎng)絡(luò)線的雷電浪涌防護(hù)。
◆可對工作電壓220V供電網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的電源線、網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)行一體化、多功能的浪涌防護(hù)。
◆對監(jiān)控?cái)z像機(jī)的電源、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一體化防浪涌設(shè)計(jì)，有效平衡各線路電位差。
◆能有效防止因電源、網(wǎng)絡(luò)線路電位差瞬時(shí)增大而造成的設(shè)備損壞。
◆采用進(jìn)口防雷器件，通流量大，殘壓低，響應(yīng)速度快，使用壽命長。
◆集成化，體積小，接線簡易，安裝方便。
作用
避
雷器的作用是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一個(gè)電器。避雷器的類型主要有保護(hù)間隙、閥型避雷器
和氧化鋅避雷器。保護(hù)間隙主要用于限制大氣過電壓，一般用于配電系統(tǒng)、線路和變電所進(jìn)線段保護(hù)。閥型避雷器與氧化鋅避雷器用于變電所和發(fā)電廠的保護(hù)，在
500KV及以下系統(tǒng)主要用于限制大氣過電壓，在超高壓系統(tǒng)中還將用來限制內(nèi)過電壓或作內(nèi)過電壓的后備保護(hù)。
主要參數(shù)
1.標(biāo)稱電壓Un：
被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護(hù)器的類型，它標(biāo)出交流或直流電壓的有效值。
2.額定電壓Uc：
能長久施加在保護(hù)器的指定端，而不引起保護(hù)器特性變化和激活保護(hù)元件的最大電壓有效值。
3.額定放電電流Isn：
給保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊10次時(shí)，保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。
4.最大放電電流Imax：
給保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。
5.電壓保護(hù)級別Up：
保護(hù)器在下列測試中的最大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。
6.響應(yīng)時(shí)間tA：
主要反應(yīng)在保護(hù)器里的特殊保護(hù)元件的動(dòng)作靈敏度、擊穿時(shí)間，在一定時(shí)間內(nèi)變化取決于du/dt或di/dt的斜率。
7.數(shù)據(jù)傳輸速率Vs：
表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特值，單位：bps；是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值，防雷保護(hù)器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。
8.插入損耗Ae：
在給定頻率下保護(hù)器插入前和插入后的電壓比率。
9.回波損耗Ar：
表示前沿波在保護(hù)設(shè)備（反射點(diǎn)）被反射的比例，是直接衡量保護(hù)設(shè)備同系統(tǒng)阻抗是否兼容的參數(shù)。
10.最大縱向放電電流：
指每線對地施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。
11.最大橫向放電電流：
指線與線之間施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊1次時(shí)，保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。
12.在線阻抗：
指在標(biāo)稱電壓Un下流經(jīng)保護(hù)器的回路阻抗和感抗的和。通常稱為“系統(tǒng)阻抗”。
13.峰值放電電流：
分兩種：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。
14.漏電流：
指在75或80標(biāo)稱電壓Un下流經(jīng)保護(hù)器的直流電流。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
避雷器的常見執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（各國要求不一樣）：IEC61643-1 、GB18802.1-2002.UL1283Filter 、UL1449.2nd.Edition、GB11032-2010、IEC60099-4.IEEE.C62.11
中國現(xiàn)在避雷系統(tǒng)現(xiàn)在實(shí)施的是中華人民共和國建設(shè)部2004年3月1日制定的：GB50343—2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》和中華人民共和國建設(shè)部2011年10月1號起實(shí)施的：GB50057—2010《建筑物設(shè)計(jì)防雷規(guī)范》。
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IEC 62305-1-2006
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雷電防護(hù)
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IEC/TR 61400-24-2002
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風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。第24部分：避雷裝置 IEC61400-24
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IEC 6****-5-54-2002
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接地措施、保護(hù)導(dǎo)體和保護(hù)跨接線 IEC60364-5-54
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IEC 60099
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避雷器
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GB 15599-1995
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石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范
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GB 50057-2010
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建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（附條文說明） (2010版）
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GB 50343-2004
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建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（附條文說明）
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GB/T 19271-2003
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雷電電磁脈沖的防護(hù)
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GB/T 19663-2005
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雷電電磁脈沖的防護(hù)
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GB/T 19663-2005
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信息系統(tǒng)雷電防護(hù)術(shù)語
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GB/T 19856-2005
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雷電防護(hù)
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GB/T 21431-2008
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建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范
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GB/T 21714-2008
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雷電防護(hù)
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GB/T 2900.12-2008
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電工術(shù)語 避雷器、低壓電涌保護(hù)器及元件
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GB/T 7450-1987
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電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則
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GJB 5080-2004
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軍用通信設(shè)施雷電防護(hù)設(shè)計(jì)與使用要求
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GJB 1210-1991
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接地 搭接和屏蔽設(shè)計(jì)的實(shí)施
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GJB 2269-1996
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后方彈藥倉庫防雷技術(shù)要求
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特性
七大特性：
一、氧化鋅避雷器的通流能力大
這主要體現(xiàn)在避雷器具有吸收各種雷電過電壓、工頻暫態(tài)過電壓、操作過電壓的能力。川泰生產(chǎn)的氧化鋅避雷器的通流能力完全符合甚至高于國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。線路放電等級、能量吸收能力、4/10納秒大電流沖擊耐受、2ms方波通流能力等指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。
二、氧化鋅避雷器的保護(hù)特性優(yōu)異
氧化鋅避雷器是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受過電壓損壞的電器產(chǎn)品，具有良好保護(hù)性能。因?yàn)檠趸\閥片的非線
性伏安特性十分優(yōu)良，使得在正常工作電壓下僅有幾百微安的電流通過，便于設(shè)計(jì)成無間隙結(jié)構(gòu)，使其具備保護(hù)性能好、重量輕、尺寸小的特征。當(dāng)過電壓侵入時(shí)，
流過閥片的電流迅速增大，同時(shí)限制了過電壓的幅值，釋放了過電壓的能量，此后氧化鋅閥片又恢復(fù)高阻狀態(tài)，使電力系統(tǒng)正常工作。
三、氧化鋅避雷器的密封性能良好
避雷器元件采用老化性能好、氣密性好的優(yōu)質(zhì)復(fù)合外套，采用控制密封圈壓縮量和增涂密封膠等措施，陶瓷外套作為密封材料，確保密封可靠，使避雷器的性能穩(wěn)定。
四、氧化鋅避雷器的機(jī)械性能
主要考慮以下三方面因素：
⑴承受的地震力；
⑵作用于避雷器上的最大風(fēng)壓力
⑶避雷器的頂端承受導(dǎo)線的最大允許拉力。
五、氧化鋅避雷器的良好的解污穢性能
無間隙氧化鋅避雷器具有較高的耐污穢性能。
目前國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的爬電比距等級為：
⑴II級 中等污穢地區(qū)：爬電比距20mm/kv
⑵III級 重污穢地區(qū)：爬電比距25mm/kv
⑶IV級 特重污穢地區(qū)：爬電比距31mm/kv
六、氧化鋅避雷器的高運(yùn)行可靠性
長期運(yùn)行的可靠性取決于產(chǎn)品的質(zhì)量，及對產(chǎn)品的選型是否合理。影響它的產(chǎn)品質(zhì)量主要有以下三方面：
A 避雷器整體結(jié)構(gòu)的合理性；
B 氧化鋅閥片的伏安特性及耐老化特性
C 避雷器的密封性能。
七、工頻耐受能力
由于電力系統(tǒng)中如單相接地、長線電容效應(yīng)以及甩負(fù)荷等各種原因，會(huì)引起工頻電壓的升高或產(chǎn)生幅值較高的暫態(tài)過電壓，避雷器具有在一定時(shí)間內(nèi)承受一定工頻電壓升高能力。
使用
1. 應(yīng)安裝在靠近配電變壓器側(cè)
金屬氧化物避雷器(MOA）
在正常工作時(shí)與配變并聯(lián)，上端接線路，下端接地。當(dāng)線路出現(xiàn)過電壓時(shí)，此時(shí)的配變將承受過電壓通過避雷器、引線和接地裝置時(shí)產(chǎn)生的三部分壓降，稱作殘壓。
在這三部分過電壓中，避雷器上的殘壓與其自身性能有關(guān)，其殘壓值是一定的。接地裝置上的殘壓可以通過使接地引下線接至配變外殼，然后再和接地裝置相連的方
式加以消除。對與如何減小引線上的殘壓就成為保護(hù)配變的關(guān)鍵所在。引線的阻抗與通過的電流頻率有關(guān)，頻率越高，導(dǎo)線的電感越強(qiáng)，阻抗越大。從U=IR可
知，要減小引線上的殘壓，就得縮小引線阻抗，而減小引線阻抗的可行方法是縮短MOA距配變的距離，以減小引線阻抗，降低引線壓降，所以避雷器應(yīng)安裝在距離
配電變壓器近點(diǎn)更合適。
2. 配變低壓側(cè)也應(yīng)安裝
如果配變低壓側(cè)沒有安裝MOA，
當(dāng)高壓側(cè)避雷器向大地泄放雷電流時(shí)，在接地裝置上就產(chǎn)生壓降，該壓降通過配變外殼同時(shí)作用在低壓側(cè)繞組的中性點(diǎn)處。因此低壓側(cè)繞組中流過的雷電流將使高壓
側(cè)繞組按變比感應(yīng)出很高的電勢（可達(dá)1000
kV），該電勢將與高壓側(cè)繞組的雷電壓疊加，造成高壓側(cè)繞組中性點(diǎn)電位升高，擊穿中性點(diǎn)附近的絕緣。如果低壓側(cè)安裝了MOA，當(dāng)高壓側(cè)MOA放電使接地裝
置的電位升高到一定值時(shí)，低壓側(cè)MOA開始放電，使低壓側(cè)繞組出線端與其中性點(diǎn)及外殼的電位差減小，這樣就能消除或減小“反變換”電勢的影響。
3. MOA接地線應(yīng)接至配變外殼
MOA的接地線應(yīng)直接與配電變壓器外殼連接，然后外殼再與大地連接。那種將避雷器的接地線直接與大地連接，然后再從接地樁子上另引一根接地線至變壓器外殼的作法是錯(cuò)誤的。另外，避雷器的接地線要盡可能縮短，以降低殘壓。
4. 嚴(yán)格按照規(guī)程要求定期檢修試驗(yàn)
定期對MOA進(jìn)行絕緣電阻測量和泄露電流測試，一旦發(fā)現(xiàn)MOA絕緣電阻明顯降低或被擊穿，應(yīng)立即更換以保證配變安全健康運(yùn)行。
運(yùn)行維護(hù)
在
日常運(yùn)行中，應(yīng)檢查避雷器的瓷套表面的污染狀況，因?yàn)楫?dāng)瓷套表面受到嚴(yán)重污染時(shí)，將使電壓分布很不均勻。在有并聯(lián)分路電阻的避雷器中，當(dāng)其中一個(gè)元件的電
壓分布增大時(shí)，通過其并聯(lián)電阻中的電流將顯著增大，則可能燒壞并聯(lián)電阻而引起故障。此外，也可能影響閥型避雷器的滅弧性能。因此，當(dāng)避雷器瓷套表面嚴(yán)重污
穢時(shí)，必須及時(shí)清掃。
檢查避雷器的引線及接地引下線，有燒傷痕跡和斷股現(xiàn)象以及放電記錄器是否燒通過這方面的檢查，最容易發(fā)現(xiàn)避雷器的隱
形缺陷；檢查避雷器上端引線處密封是否良好，避雷器密封不良會(huì)進(jìn)水受潮易引起事故，因而應(yīng)檢查瓷套與法蘭連接處的水泥接合縫是否嚴(yán)密，對10千伏閥型避雷
器上引線處可加裝防水罩，以免雨水滲入；檢查避雷器與被保護(hù)電氣設(shè)備之間的電氣距離是否符合要求，避雷器應(yīng)盡量靠近被保護(hù)的電氣設(shè)備，避雷器在雷雨后應(yīng)檢
查記錄器的動(dòng)作情況；檢查泄漏電流，工頻放電電壓大于或小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢修和試驗(yàn)；放電記錄器動(dòng)作次數(shù)過多時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢修；瓷套及水泥接合處有裂
紋；法蘭盤和橡皮墊有脫落時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢修。
避雷器的絕緣電阻應(yīng)定期進(jìn)行檢查。測量時(shí)應(yīng)用2500伏絕緣搖表，側(cè)得的數(shù)值與以前一次的結(jié)果比較，無明顯變化時(shí)可
繼續(xù)投入運(yùn)行。絕緣電阻顯著下降時(shí)，一般是由密封不良而受潮或火花間隙短路所引起的，當(dāng)?shù)陀诤细裰禃r(shí)，應(yīng)作特性試驗(yàn)；絕緣電阻顯著升高時(shí)，一般是由于內(nèi)部
并聯(lián)電阻接觸不良或斷裂以及彈簧松弛和內(nèi)部元件分離等造成的。
為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥型避雷器內(nèi)部隱形缺陷，應(yīng)在每年雷雨季節(jié)之前進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。
知名品牌
目
前市面上比較常見的避雷器有：Haide海德防雷器，深圳安普迅（ANSUN防雷器），南陽金冠金屬氧化鋅避雷器，LKX雷科星品牌避雷器，地凱防雷避雷
器，中國大陸KBTE科比特避雷器，TOP防雷器、法國Soule避雷器，英國ESP
furse避雷器，德國OBO防雷器，金力JLSP產(chǎn)品，DEHN避雷器，美國PANAMAX避雷器，INNOVATIVE避雷器，美國
POLYPHASER天饋避雷器。
SPD選用
1.防雷器中使用的元器件
電源避雷器中的雷電能量吸收，主要是氧化鋅壓敏電阻和氣體放電管。
氧化鋅壓敏電阻是限壓型保護(hù)器件，沒有脈沖電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，一旦響應(yīng)脈沖電壓，立即將電壓限制到一定值，其阻抗突變?yōu)榈妥锠顟B(tài)。與氣體放電管比較，它最大的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)它吸收脈沖電壓時(shí)因殘壓高于工作電壓，不會(huì)造成電源的瞬間短路，也不會(huì)產(chǎn)生續(xù)流。氧化鋅壓敏電阻的
響應(yīng)時(shí)間比氣體放電管快。氣體放電管的擊穿電壓對脈沖電壓的上升速率十分敏感，電壓上升速率越快，點(diǎn)火電壓越高，響應(yīng)時(shí)間越快。能夠正確選擇壓敏電阻和氣
體放電管這二類元器件，并利用它們各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行組合的電源避雷器，其整機(jī)性能相對較好。電源避雷器中要求氧化鋅壓敏電阻，具有優(yōu)良的能量耐受特性，而能
量耐受特性主要用額定雷電沖擊電流、最大雷電沖擊電流和能量耐量三大指標(biāo)來描述，這些特性與氧化鋅壓敏電阻的表面積有關(guān)，和元件的散熱條件有關(guān)。同一種規(guī)
格的壓敏電阻，由于不同廠家的制造工藝、原料配方不同，其能量耐受能力會(huì)相差很大。
氣體放電管具有很強(qiáng)的承受大能量沖擊的能力，但在具體使用時(shí)，由于氣體放電管在放電時(shí)殘壓極低，近似于短路狀態(tài)，因
此不能單獨(dú)在電源避雷器中使用，氣體放電管的耐流能力與管徑有關(guān)，管徑越大，耐流能力越好。氣體放電管的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為慢性漏氣，長時(shí)間使用的可靠性
問題（即遭受多次雷電沖擊后，直流擊穿電壓值發(fā)生偏移），光敏效應(yīng)和離散性較大。雖然近年來國產(chǎn)的氣體放電管有了較大的改進(jìn)，質(zhì)量在逐步提高，但整體質(zhì)量
問題仍然存在，特別是可靠性問題和慢性漏氣問題。因此電源避雷器中選擇進(jìn)口名牌氣體放電管的產(chǎn)品應(yīng)作為首選，且氣體放電管的管徑在Ф8㎜以上為好。
電源避雷器中的電容器和熱熔保險(xiǎn)絲的選擇也很重要。電源避雷器長期工作在電網(wǎng)中，由于電容器的
質(zhì)量問題造成電源避雷器整機(jī)損壞的事例很多，因此，電容器的耐壓選擇很重要，特別是耐受脈沖高電壓的沖擊能力。相比之下，國外產(chǎn)品好于國內(nèi)產(chǎn)品，日立公
司，OKAYA公司的電容器質(zhì)量為上好。電源避雷器中的熱熔保險(xiǎn)絲的作用是當(dāng)雷電流超過電源避雷器最大承受能力時(shí)，由于過流作用，可使保險(xiǎn)絲斷開，同時(shí)由
于過截使氧化鋅壓敏電阻溫度上升亦可使保險(xiǎn)絲斷開，起到過流和溫度雙重保護(hù)作用。由于電源避雷器常態(tài)工作條件下，電流非常小，只是在雷電沖擊或脈沖電壓沖
擊時(shí)，在瞬態(tài)條件下起保護(hù)作用，因此與常規(guī)熱熔保險(xiǎn)絲的使用條件有所區(qū)別，所以，電源避雷器中的熱熔保險(xiǎn)絲應(yīng)有獨(dú)特性能，即在瞬態(tài)條件下的熔斷特性。
2.先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案
避雷器的
設(shè)計(jì)方案有了良好的元器件，先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案是確保電源避雷器質(zhì)量的必要條件。根據(jù)對國內(nèi)外產(chǎn)品的分析比較，在設(shè)計(jì)電源避雷器時(shí)應(yīng)充分考慮以下幾個(gè)方面問
題。電源避雷器耐雷電電流沖擊等級的合理定位，即電源避雷器額定浪涌電流值和最大浪涌電流值的確定。現(xiàn)在市場上有些電源避雷器的廠商，為了廣告宣傳和產(chǎn)品
競爭等商業(yè)行為，隨意提高耐雷電電流沖擊的等級，這是一種對用戶極不負(fù)責(zé)的態(tài)度。雷擊災(zāi)害對現(xiàn)代電子設(shè)備具有極大的破壞性。某一地區(qū)雷電電流的大小，由于
地理環(huán)境、氣象條件和電子設(shè)備電源接線方式等諸多不確定因素，很難用一個(gè)數(shù)字量來確定，因此，廠家對電源避雷器的設(shè)計(jì)應(yīng)有較大的余量。一般浪涌電流的設(shè)計(jì)
應(yīng)是該電源避雷器最大浪涌電流值的一倍，而最大浪涌電流值又應(yīng)是該電源避雷器額定浪涌電流值的一倍，這樣的設(shè)計(jì)余量才是對用戶負(fù)責(zé)的態(tài)度。在廠家設(shè)計(jì)的具
體線路中，應(yīng)采用多路浪涌電流吸收的冗余式電路結(jié)構(gòu)，即當(dāng)某一路浪涌電流吸收回路由于某元器件損壞，自動(dòng)退出電源避雷器的整機(jī)電路，不影響整個(gè)電源避雷器
的正常工作。由于采用上述的設(shè)計(jì)余量，即使出現(xiàn)一路、甚至二路吸收回路退出整體電路，也不影響整個(gè)電源避雷器的防雷能力。這種冗余設(shè)計(jì)方案將大大地提高電
源避雷器&l
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