避雷器是电力系统所有电力设备绝缘配合的基础设备。合理的绝缘配合是电力系统安全、可靠运行的基本保证，是高电压技术的核心内容。而所有电力设备的绝缘水平，是由雷电过电压下避雷器的保护特性确定的（在某些环境中，由操作过电压下避雷器的保护特性确定）。

金属氧化物避雷器，简称氧化锌避雷器，以其良好的非线性，快速的陡波响应和大通流能力，成为新一代避雷器的首选产品。

由于避雷器是全密封元件，一般不可以拆卸。同时使用中一旦出现损坏，基本上没有修复的可能。所以其常见故障和处理与普通的电力设备不同，主要是预防为主。

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一、正确的额定电压选则原则。

避雷器是过电压保护产品，其额定电压选择比较严格，且与普通电力设备完全不同，容易出现因选型失误造成的事故。对于这类事故，只要明确了正确的选择方法，就可以有效避免。

正确的金属氧化物避雷器额定电压的选择，应遵循以下原则。

1、对于有间隙避雷器，额定电压依据系统最高电压来选择。

10kV及以下的避雷器，额定电压按系统最高电压的1.1倍选取。35kV至66kV避雷器，额定电压按系统最高电压选取。110kV及以上避雷器，额定电压按系统最高电压的0.8倍选取。

例如：35kV有间隙避雷器，额定电压应选择42kV。

2、对于无间隙避雷器，额定电压同样依据系统最高电压来选择。

10kV及以下的避雷器，额定电压按系统最高电压的1.38倍选取。35kV至66kV避雷器，额定电压按系统最高电压的1.25倍选取。110kV及以上避雷器，额定电压按系统最高电压的0.8倍选取。

例如：10kV无间隙避雷器，额定电压应选择17kV。

但对于电机保护用的无间隙避雷器，不按额定电压选择，而按持续运行电压选择。一般应选择持续运行电压与电机额定电压一致的避雷器。

例如：13.8kV电机，应选用13.8kV持续运行电压的避雷器，即：选用17.5/40的避雷器。

具体的型号选择，可参考GB11032-2000标准，或我公司的避雷器产品选型手册。

另外，由于传统碳化物阀式避雷器以及按1989老国家标准制作的早期金属氧化物避雷器在很多系统中还在使用。为确保新生产的产品在这类老系统中可以安全的配合，遇到老系统产品的更换替代时，建议用户直接咨询我公司，以确保选型正确。

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二、正确的预防及维护性试验方法。

        预防及维护性试验，是及时发现事故隐患，防止隐患演变为事故的重要手段。

金属氧化物避雷器的预防及维护性试验，一般每两年到四年进行一次。有条件的用户，最好每年雷雨季节前测试一次。以最大可能的提早发现事故隐患。

        测试的目的是提前发现产品的劣化倾向，及早作出更换。测试主要考察两个性能指标：a、转变电压值（稳压电源下），用以考察避雷器的工作特性有无明显变化。b、泄漏电流值（转变点以下），用以考察避雷器的安全特性有无明显变化。

1、  有间隙金属氧化物避雷器的测试方法。

a、  测试工频放电电压值，考察避雷器的工作特性。具体的试验方法和合格范围可参考JB/T9672-2005，或者我公司的产品使用说明书。一般以偏差不大于出厂参数的10%为正常。

b、  测试系统最高电压下的电导电流值，考察避雷器的安全特性。具体的试验方法和合格范围可参考JB/T9672-2005，或者我公司的产品使用说明书。一般以不大于20μA为正常。

2、  无间隙金属氧化物避雷器的测试方法。

a、  测试直流1mA参考电压值，考察避雷器的工作特性。具体的试验方法和合格范围可参考GB11032-2000，或者我公司的产品使用说明书。一般以偏差不大于出厂参数的5%为正常。

b、  测试0.75倍直流1mA参考电压下的泄漏电流值，考察避雷器的安全特性。具体的试验方法和合格范围可参考GB11032-2000，或者我公司的产品使用说明书。一般以不大于50μA为正常。

3、  其它的替代办法。

在没有合适的测试设备，不能进行上述的测试时，可以采用一些替代的办法，但同时也存在一些测试盲点。

a、用摇表测试绝缘电阻法。

     在没有试验变压器时，可以采用摇表来测试避雷器。采用的摇表一般可以选择2500V或更高。绝缘电阻的范围可根据用户自己的情况选择，一般35kV以下避雷器，绝缘电阻合格的指标为不小于1000MΩ，35kV及以上避雷器绝缘电阻合格的指标为不小于2500 MΩ。

     缺点是：摇表的测试仅能验证产品的绝缘较好，不能进行定量的比较分析。劣化倾向比较小的时候很难反映出来。

b、用工频参考电压测试代替直流测试。

     在没有稳定的直流电源的时候，可以采用工频参考电压测试来代替直流参考电压测试，测试电流也以1mA为宜。将当前的测试数据与以前的数据进行对比，有量化指标，出现明显变化后及时停电检查，比较有利于防止事故。

     缺点是：氧化锌阀片在交流1mA下，电流的容性分量比较大，不能反映出实际的阻性工作特性，劣化倾向很小的时候很难反映出来。

c、用运行电压下的交流泄漏电流测试代替直流电导和泄漏电流测试。

     在没有稳定的直流电源的时候，可以采用测量运行电压下流过避雷器的全电流的方式，来考察泄漏情况（若可以测试阻性分量更好）。将当前的测试数据与以前的数据进行对比，有量化指标，出现明显变化后及时停电检查，比较有利于防止事故。

     缺点是：运行电压远远低于避雷器的工作电压，其反映的泄漏值只能作定性判断，无法作为定量分析的依据。劣化倾向比较小的时候很难反映出来。

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三、金属氧化物避雷器事故的常见方式及预防方法。       

1、  金属氧化物避雷器的损坏。

金属氧化物避雷器的损坏，主要集中在两个方面。

a、  氧化锌阀片的老化。

b、  阀片与外绝缘材料间的界面闪络。具体的现象有以下这些。     

① 现象：直流参考电压异常升高。

   结论：氧化锌阀片的非线性降低。

   处理：整只更换避雷器，或者更换氧化锌阀片。

   起因：避雷器的额定电压选择偏低；阀片本身不合格。

② 现象：直流参考电压异常降低。

    结论：氧化锌阀片老化。

   处理：整只更换避雷器，或者更换氧化锌阀片。

   起因：避雷器的额定电压选择偏低；阀片承受放电次数和能量偏重。            

③ 现象：泄漏电流异常增大。

     结论：阀片与外绝缘材料间的界面受潮，或氧化锌阀片质量不好。

   处理：整只更换避雷器，或者将避雷器元件拆出后烘干并重新密封。

   起因：避雷器密封失效；避雷器硅橡胶外套劣化；避雷器阀片或装配工艺有问题。              

④ 现象：泄漏电流非常大，已造成开关合闸困难。

     结论：阀片已损坏。

     处理：整只更换避雷器。

     起因：避雷器老化后未及时发现依然继续使用；避雷器承受了很大的电流冲击（近距离雷击或大功率电容放电）；避雷器密封不良。          

⑤ 现象：避雷器炸裂或表面烧黑。

    结论：阀片破裂或穿孔。

    处理：整只更换避雷器。

    起因：避雷器老化后未及时发现依然继续使用；避雷器承受了很大的电流冲击（近距离雷击或大功率电容放电）；避雷器密封不良。

2、  系统已有避雷器的情况下，电气设备依然受雷击（有的系统是操作冲击）损坏。

这种情况也可以看作一类事故，常见的原因有以下一些。 

① 避雷器的额定电压选择过高，或者避雷器的用途选择错误。

   处理：按正确的方式选择避雷器（可参考GB11032-2000）。 

② 避雷器所挂位置和需要保护的电气设备过远。

   处理：按正确的位置挂放避雷器（可参考DL/T620-1997）。 

③ 只在进线端装设了避雷器，没有防反击的措施。

   处理：在出线端也安装避雷器。 

④ 只在一次回路装设了避雷器，二次回路没有保护。

   处理：安装专门的二次防雷保护元件，保护二次系统。

⑤ 避雷器质量不过关。

   处理：选用质量过硬的产品。

3、  系统问题对避雷器的影响。

    电力系统中对避雷器有影响的情况主要有：   

① 系统接地方式和带故障运行时限。

  影响：对避雷器的持续运行电压的选择密切相关。

  处理：国内常规35kV及以下按中性点不接地进行避雷器设计。

   110kV及以上按中性点接地进行避雷器设计。

  要求中压避雷器应在单相接地故障下能够持续运行不损坏。           

② 系统的谐波污染的严重程度。

  影响：对避雷器阀片的使用寿命影响大。

  处理：对系统谐波严重的地区，应使用带间隙的避雷器，防止避雷器阀片加速老化。           

③ 环境的污秽程度。

   影响：对避雷器内部的电位分布均匀性影响大。

   处理：对重污秽及以上地区，应使用带均压结构的避雷器，防止避雷器两端的阀片优先老化。

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④ 海拔高度。

   影响：对避雷器内部的放电电压分布影响大。

   处理：高原地区（2000米以上）应使用特别设计的放电间隙，或者直接使用无间隙避雷器。             

⑤ 日照辐射。

   影响：对避雷器外绝缘影响大。

   处理：强紫外线地区户外使用的避雷器，外绝缘不应使用硅橡胶材料，而应采用瓷外套，并做防晒处理。               

⑥ 机械应力。

   影响：对避雷器的使用安全性影响大。

   处理：避雷器不能代替绝缘子使用（特别是线路用避雷器），不能将避雷器作为承受线路拉力的结构件。

⑦ 测试错误。

    影响：对避雷器的寿命影响大。

    处理：对成套设备进行耐压测试时，应事先取出避雷器；对避雷器进行试验时，在工作电压下不得长期停留。

⑧ 其它。

    其它异常使用条件可参考GB11032-2000。在避雷器的使用条件超出正常设计条件时，采购时应说明具体情况，做有针对性的设计，以防止出现事故。             

4、  避雷器的配件使用及维护。

避雷器的常用配件主要是脱离器和计数器。

脱离器：

配脱离器用于防止已出现安全隐患的避雷器引发系统事故。脱离器应与避雷器串联使用，并注意以下问题。

a、  应选择不低于避雷器方波通流能力的脱离器，以防止脱离器误工作。

b、  应确保脱离器脱离后的部分与周围的空气距离和表面爬电距离，防止因脱离器动作造成相间短路事故。

c、  应确保脱离器脱离后，避雷器主体部分与周围的空气距离和表面爬电距离，防止因脱离器动作造成金属性接地或弧光接地事故。

d、  脱离器应做预防性测试，考察产品的安全特性和工作特性，具体可参考GB11032-2000。

e、  新型热爆式脱离器内含火药，需要严格确保使用环境温度不大于40℃，且严禁剧烈碰撞。

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计数器：

   配计数器用于监测避雷器的工作情况。计数器应串联在避雷器的低压侧，并注意以下问题。

a、  应选择不低于避雷器方波通流能力的计数器，以防止计数器损坏。

b、  对于中低压避雷器，应选择附加残压低的计数器，以防止因串入计数器导致避雷器的保护能力下降。

c、  大多数计数器有一定的附加残压（不大于3kV），应确保计数器的高压侧对地绝缘距离，防止计数器短路。

5、  三相组合式避雷器（又称过电压保护器）的特殊事故及维护方法。

组合式避雷器由于存在三相接线和公用中性点，存在一些特殊的事故问题，需要特别注意。 

a、  两相绝缘电缆交叉导致的相间爬电。

现象：避雷器上端电缆烧黑，系统相间短路。

                    结论：两相绝缘电缆交叉导致相间表面闪络。

                    处理：将两相绝缘电缆分离到一定的距离。

b、  相间击穿。

现象：避雷器上端烧黑，系统相间短路。

      结论：由于成套柜内空间狭小，避雷器三相未能对正母排，避雷器一相高压端与另一相母排距离过近，导致空气放电。

      处理：在柜内空间过于狭小时，使用将四级式避雷器接地极埋在底座中的三柱型产品，确保对正母排。

c、  户外型组合式避雷器公用中性点短路导致的事故。

现象：避雷器公用中性点对地拉弧。

     结论：避雷器公用中性点不是恒定的零电位点，工作时电位比较高，容易导致对地放电。

     处理：将避雷器公用中性点与周围零电位点保持足够的距离。 

d、  操作频繁导致的事故。

现象：避雷器使用寿命下降比较快。

     结论：由于三相组合式避雷器是兼防止操作过电压的，比普通避雷器负担重，操作频繁环境下容易影响寿命。