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DL／T 804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则.pdf

在中性点非直接接地系统中，如果单相接地故障在10s及以内切除，也可以应用以上原则；如果单 相接地故障在10s以上切除，额定电压还应乘上一个系数k。 无间隙金属氧化物避雷器的额定电压可按式（1）选择，暂时过电压U，的推荐值见表5，避雷器额 定电压的建议值见表6。

C中：k 切除单相接地故障时间系数； 10s及以内切除，k=1.0，10s以上切除，k=1.25～1.3（k=1.25主要用于保护并联补偿 电容器及其他绝缘较弱设备的避雷器）； U 暂时过电压（kV)。

表5暂时过电压U.推

直流参考电压是避雷器在直流参考电流下测出的避雷器上的电压。直流参考电流的数值，由制造厂 规定。国内一般都采用1mA。直流1mA参考电压值一般不小于避雷器额定电压的峰值。

安全技术交底记录卡8.1.4工频电压耐受时间特性

这个特性是表明避雷器在运行中，吸收了规定的操作过电压能量以后，耐受暂时过电压的能力。如 8.1.2所述的，避雷器可耐受数值等于额定电压的暂时过电压10s。如果暂时过电压的时间短了，可以 耐受的幅值就可以高，反之就可能低。因此，在必要时，如果暂时过电压的幅值高于或低于避雷器额定 电压，而其作用时间短于或长于10s，可以用工频电压耐受时间特性曲线校核。各个制造厂的避雷器工 频电压耐受时间特性是不同的，所以必须用制造厂提供的曲线来校核。图1为一个工频电压耐受时间特 性曲线的例子。

图1中性点直接接地系统用避雷器的工频电压 耐受时间特性的例子

在超高压系统中，一般使用暂态网络分析仪或计算机对操作过电压和暂时过电压进行计算，得到操 作过电压的能量及暂时过电压的幅值和作用时间，就可以用避雷器的工频电压耐受时间特性进行校核， 使选用的避雷器具有足够的耐受操作过电压能量和暂时过电压的能力。

避雷器的能量吸收能力包括操作冲击（长持续电流冲击）与大电流冲击两个方面。一般认为对超高 压系统的避雷器，操作冲击对能量吸收的要求较严酷。大电流冲击则由于残压较高，电阻片侧面容易发 生闪络。

8.1.5.1长持续时间电流冲击吸收能力

60s），实际上是绝热过程，因此避雷器吸收能量的能力是两次冲击能量之和，并大于TNA（暂态网络 分析仪）计算要求的比能量。其计算过程如下：

U，为试品额定电压的于伏有效值的绝对值

若系统条件不符合表10或对避雷器能量吸收能力有较 高的要求时，可通过电磁暂态计算程序（EMTP）来计算 避雷器吸收的能量。这一能量除以避雷器额定电压为实际 要求的比能量，再根据该比能量在图2中找出相应的线路 放电等级。需要注意的是，GB11032附录F中图F1纵坐 标的比能量仅为一次长持续时间电流冲击的能量，因此其 数值为本导则图2的1/2。 2）方波冲击电流能力。对1.5kA和2.5kA等级 避雷器和5kA等级（额定电压90kV以下）避雷 器，不要求进行输电线路特性规定的线路放电试 验，但避雷器在雷电过电压或部分操作过电压动 作后，系统的电容、电感中存储的能量仍会向避 雷器释放。因此要根据避雷器的类型及使用情况 进行幅值为50A～600A的2000us的方波冲击电 流试验，具体要求见表11。

图2线路放电等级及比能量

15kA、2.5kA、1.5kA避雷器方波通流容量

8.1.5.2大电流冲击耐受能力

GB11032中规定，对无间隙避雷器电阻片需进行大电流冲击耐受抽样试验，这是考虑在接近避雷 器安装地点处，遭受直接雷击或发生反击时，通过避雷器的雷电流将较大。电阻片在这种大电流冲击 下，不应有击穿或闪络等破坏。在动作负载试验中，也要施加大电流冲击，由于避雷器承受大电流的几 率较少，所以只施加两次，耐受试验数值见表12。

表12大电流冲击耐受试验数值

8.1.6避雷器标称放电电流的选择

按照DL/T620规定，66kV及以上系统架空线路，绝大部分均为沿全线架设避雷线，按远方雷击 的侵人波的概率统计及电站的重要性，可作以下选择： a）66kV～220kV系统一般选用5kA，在雷电活动特别强烈的地区、重要的变电所、进线保护不完 善或进线段耐雷水平达不到规定时，可选用10kA； b）330kV系统一般选用10kA； c）500kV系统一般选用10kA~20kA； d）35kV及以下系统虽不是全线架设避雷线，但从技术经济比较考虑，有一定的设备绝缘损坏危险 率是可以接受的，按照避雷器类型的使用条件，标称放电电流可选用5kA、2.5kA和1.5kA等级。 近区雷击一般不作为选择标称放电电流的依据，但避雷器应该具有足够的大电流冲击耐受能力。 GB11032中规定的避雷器标称放电电流见表4。 对电机用避雷器、中性点用避雷器标称放电电流在表4中也作了相应的规定。

8.1.7避雷器的保护水平与绝缘配合

8.1.7.1雷电过电压的保护水平

无间隙金属氧化物避雷器的保护水平完全由它

DL/T 8042002

避雷器雷电过电压的保护水平是下列两项数值的较高者： a）陡波冲击电流下最大残压除以1.15； b）标称放电电流下最大残压。 关于陡波冲击电流残压除以1.15的规定，是认为变压器类电器的油浸绝缘所具有的陡波电流残压 的耐受强度，要比标称电流残压的耐受强度高15%以上，其他类型的绝缘，如旋转电机、干式变压器 电缆及GIS中的绝缘，有不同的系数。

8.1.7.2操作过电压保护水平

它是操作冲击电流下的最大残压。避雷器的操作冲击电流残压试验所用的操作冲击电流的波头时间 为30us～100us（在此范围内或波头更长对残压值无明显影响）。其电流幅值则按避雷器的不同标称电 流系列、不同类型以及不同额定电压分别规定了不同的数值。这个操作冲击电流值只用于避雷器的操作 残压试验，并不要求在长持续时间冲击电流耐受试验中也要达到这一数值。

8.1.7.3配合系数

按惯用法衡量绝缘配合程度时，设备的绝缘水平与避雷器的保护水平之间应有裕度，称之为配合系 数k，其数值为被保护设备的绝缘水平除以避雷器的保护水平。 按GB311.1的规定： a）雷电过电压的配合系数： 中性点避雷器 kg>1.25； 避雷器非紧靠保护设备k>1.4。 b）操作过电压的配合系数k>1.15。 对于330kV和500kV变电所、带电缆段的变电所和气体绝缘变电所（GIS）的配合系数，必要时 可通过模拟计算对绝缘配合状态进行校核，也可用统计法求出变电所的危险概率。

并联补偿电容器组是一种要频繁投切的设备。若断路器投切中出现重燃现象，会产生过电 电压会引起设备损坏事故。用金属氧化物避雷器限制投切电容器组的重燃过电压效果显著 斤路器都有好处。这种避雷器的参数选择有一定特点。

8.1.8.1保护接线

通常采用图3所示的I型保护接线方式，可以有效地限制单相重燃，即电容器组相对地过 器组中性点过电压的发展，同时也可能降低两相重燃的几率，将电容器和电抗器上的过电压 范围之内。 若需要进一步限制电容器极间过电压，可以采用图4的接线方式。

图3I型保护接线方式

图4Ⅱ型保护接线方式

示的Ⅱ型接线方式是由四只避雷器组成，三只避雷器SA2并接在每相电容器组的两端之 雷器SN则接在电容器中性点。这样既能限制电容器相对地过电压，也可限制极间过电压 里想的保护方式。但是这种接线方式中的避雷器在两相重燃过电压中要吸收很大的能量

避雷器应具有较大的方波通流能力。

a）额定电压和直流1mA电压：并联补偿电容器主要用于3kV～66kV中性点非直接接地系统，避 雷器额定电压和直流1mA电压的选择可参照8.1.2及8.1.3的原则，I型接线方式中的避雷器额定电 压可以按照GB11032选取。Ⅱ型接线方式中的避雷器SN在单相接地故障中只承受相电压的作用，所以 避雷器SN额定电压的选择应以相电压为基础，而不能直接应用GB11032中的值。对Ⅱ型接线方式中相 间避雷器SA2和中性点对地避雷器SN的额定电压可取8.1.2中推荐值的1/2，或通过计算确定。 b）保护水平：由于母线上一般都装有防雷专用避雷器，并联电容器用避雷器的雷电冲击残压可 按普通阀式避雷器考虑。对于操作冲击保护水平，根据DL/T620及并联电容器国家标准的规定，电 容器对地绝缘水平一般为4倍最高相电压峰值；电容器极间绝缘水平按2.15倍电容器额定电压峰值 选取。 c）方波通流能力：避雷器方波通流能力的要求与电容器组容量及系统标称电压有关。I型和Ⅱ型 两种接线方式中避雷器方波通流能力可近似按表13选取

表13并联补偿电容器用避雷器的方波通流能力

8.1.9压力释放要求

在避雷器内部故障时通过避雷器的故障电流不致引起避雷器外套的严重爆炸，避雷器所能耐受的短 路电流应大于避雷器安装处的最大短路电流，并按此选定避雷器的压力释放电流等级。 在选择压力释放电流等级时，一般可参考安装处10年内系统发展可能达到的最大短路电流（周期 分量）有效值。 复合外套避雷器也应做相应的大电流系统短路试验。

8.1.10避雷器的外绝缘和耐污要求

对于正常使用条件的避雷器，避雷器外套所承受的雷电冲击水平不得低于1.2倍的标称申 直

在避雷器安装处的海拔超过1000m，或地震烈度在7度以上、最大风速超过35m/s以及覆冰厚度 超过2cm时，应与制造厂协商，对避雷器外绝缘机械强度重新核算。 根据避雷器安装地区的污秽情况，按标准GB/T5582选用避雷器外绝缘污移等级。污秽等级分为4 级，规定了外套最小公称爬电比距的要求： I级轻污秽地区为17mm/kV； Ⅱ级中等污秽地区为20mm/kV； Ⅲ级重污移地区为25mm/kV； IV级特重污秽地区为31mm/kV。 在选择爬电比距时，应注意外套的有效绝缘高度，考虑它的有效性。在Ⅲ级及以上重污秽地区用的 避雷器，其型式试验中应做人工污秽试验。

冒器安装处的海拔超过1000m，或地震烈度在7度以上、最大风速超过35m/s以及覆冰厚 寸，应与制造厂协商，对避雷器外绝缘机械强度重新核算。 接雷器安装地区的污移情况，按标准GB/T5582选用避雷器外绝缘污移等级。污秽等级分为 外套最小公称爬电比距的要求：

8.1.11无线电干扰和局部放电性能要求

试验应在完整的避雷器上进行，并应按实际运行情况安装。 试验时，加于避雷器的工频电压应升至避雷器的额定电压，然后在短于10s时间内降至1.05倍的 持续运行电压。在该电压下局放量不大于50pC（也有制造厂的规范为10pC)，无线电干扰电压不大于 2500μV。 测试无线电干扰的频率为1.0MHz。

运行中的避雷器要承受导线的最大允许水平拉力和作用于避雷器上的风压力。GB11032中作了相 应的规定并推荐了计算公式。 若避雷器为悬挂式安装，应做拉伸试验。 使用于地震区的避雷器，制造厂应通过计算或试验，提供避雷器可能承受的地震加速度。

密封性能的好坏是影响避雷器安全运行的主要因素之一。现场安装时应注意保护压力释放板，防止 扎破或碰伤。 GB11032中推荐采用氨质谱检测仪检验密封，同时也允许采用其他方法。对17kV及以下的避雷 器，使用较多且行之有效的方法是冷热水浸泡法和抽气浸泡法（多用于额定电压为26kV及以下的避雷 器）。 a）冷热水浸泡法：冷水温度为环境温度，冷水和热水温度相差40℃。将被试品放入热水浸泡2h， 取出随即放人冷水中浸泡12h，取出避雷器进行试验，并比较浸泡前后的数据。 b）抽气浸泡法：将避雷器放人盛有环境温度水的可观察的密封容器中，将容器中水面上气压抽至 真空度规定值（型式试验为20Pa，出厂试验为15Pa），并保持10min，无连续气泡冒出的避雷器为合 格。

8.2.1持续运行电压（U。)

有串联间隙避雷器，对持续运行电压不像无间隙（及有并联间隙）避雷器那样敏感。在中性点直接 接地系统中，除线路用避雷器外，一般不会使用有间隙避雷器。在中性点非直接接地系统中，对串联间 隙上有并联电阻的避雷器，应进行2h以上耐受2.0倍系统最高线电压的试验，以证明并联电阻与电阻 片的热稳定性能达到要求。

8.2.2额定电压（U.）

对有串联间隙避雷器，其额定电压的选取主要要求避雷器在雷电过电压动作后，避雷器要 断续流，其性质与碳化硅避雷器相似，因此，可参照采用与之相同的数值。典型推荐值见

表14有串联间隙避雷器典型推荐值

8.2.3避雷器的放电电压

8.2.3.1工频放电电压

工频放电电压应不低于普通阀式或磁吹避雷器的工频放电电压。典型推荐值见表14。 8.2.3.2冲击放电电压及波前冲击放电电压

8.2.4工频电压耐受时间特性

对于有间隙避雷器一般不校核其耐受暂态过电压的能力，但对于间隙有并联电阻的避雷器，需要证 明并联电阻与避雷器电阻片串联后，应能耐受2h，2.0倍的系统最高线电压。

综合教学楼工程施工组织设计8.2.5能量吸收能力

8.2.5.1方波电流冲击耐受能力

避雷器在动作后，仍可能吸收系统所储存的能量，因此对避雷器试验的要求，最少应达到无间隙避 雷器的要求。

8.2.5.2大电流冲击耐受能力

8.2.6动作负载试验

避雷器应在额定电压下承受20次动作负载试验。冲击点火电流的波形为8/20us，幅值为5kADB3311T 212─2022 城区道路检查井建设规范.pdf，避 雷器应可靠地遮断续流。试验前后工频放电电压平均值的变化及5kA残压的变化不大于5%。

有间隙避雷器主要用于非直接接地系统，包括电站用、配电用和电机用等类型，标称放电电流选用 5kA及以下等级

8.2.8避雷器的保护水平与绝缘配合