避雷器額定電壓、工頻放電電壓、沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓是表征避雷器電氣性能的幾項(xiàng)重要指標(biāo)，它們是根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)、運(yùn)行方式及絕緣配合的原則來(lái)確定的。今天，鈞和電子就避雷器的這項(xiàng)電氣性能做如下詳細(xì)介紹：

一、額定電壓

避雷器能夠可靠地工作并能完成預(yù)期的動(dòng)作負(fù)載試驗(yàn)的允許工頻電壓，稱(chēng)為避雷器的額定電壓。對(duì)于有間隙避雷器而言，我國(guó)、德國(guó)和蘇聯(lián)曾稱(chēng)這一電壓為滅弧電壓，現(xiàn)在以IEC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一定義。為確保避雷器正常工作，必須使這一電壓設(shè)計(jì)得大于安裝出可能出現(xiàn)的短時(shí)工頻電壓。

為了確定和計(jì)算避雷器額定電壓，需要分析避雷器安裝處工頻電壓的變化情況。在系統(tǒng)中，產(chǎn)生短時(shí)工頻電壓升高的起因主要有三個(gè)：一是發(fā)電機(jī)因突然甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速加快，引起母線(xiàn)電壓升高；二是由于電感-電容效應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路空載時(shí)末端電壓升高；三是發(fā)生單項(xiàng)接地故障時(shí)，健全相電壓升高。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，全線(xiàn)跳閘、甩負(fù)荷與單項(xiàng)接地故障同時(shí)發(fā)生的機(jī)會(huì)是十分罕見(jiàn)的，故障往往出現(xiàn)于線(xiàn)路局部，因此，無(wú)須考慮這三種電壓同時(shí)升高的可能性。我國(guó)關(guān)于甩負(fù)荷引起的母線(xiàn)電壓升高的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不超過(guò)1.37倍相電壓。

二、工頻放電電壓

工頻放電電壓是有串聯(lián)間隙避雷器的一個(gè)重要參數(shù)。工頻放電電壓具有一定的分散性，分散帶的寬窄與火花間隙的結(jié)構(gòu)、預(yù)照射條件和工藝水平有很大的關(guān)系。按我國(guó)的制造水平，在碳化硅避雷器設(shè)計(jì)中，取工頻放電電壓平均值的±7%～10%為其上、下限。許多產(chǎn)品的分散帶僅為±5%。

確定工頻放電電壓下，應(yīng)考慮兩個(gè)條件，一是必須保證避雷器能夠可靠地熄弧；二是對(duì)于非限制操作過(guò)電壓的避雷器，其工頻放電電壓應(yīng)該大于系統(tǒng)的操作過(guò)電壓，防止在這種電壓出現(xiàn)時(shí)動(dòng)作，損壞避雷器。

為闡明工頻放電電壓和避雷器滅弧能力之間的內(nèi)在聯(lián)系，使用切斷比Kq的概念來(lái)描述閥式避雷器這一特性，它等于工頻放電電壓下限制Umin與避雷器額定電壓U_R之比。

三、沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓

沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓是供絕緣配合計(jì)算用的重要數(shù)據(jù)。由氣體放電理論得知，有串聯(lián)間隙的避雷器的沖擊放電電壓與所施電壓的陡度有很大關(guān)系，因此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在1.2/50μs標(biāo)準(zhǔn)波、電壓上升速率為一定值時(shí)，陡波頭沖擊電壓及模擬不同波頭的操作過(guò)電壓等作用下的放電電壓值。波頭越陡，放電電壓越高。根據(jù)實(shí)測(cè)，同一避雷器在前述陡波頭沖擊電壓作用時(shí)的放電電壓值可達(dá)標(biāo)準(zhǔn)波作用的1.15倍左右。

沖擊電流殘壓隨沖擊電流波形不同而不同，它是非線(xiàn)性電阻片呈現(xiàn)處的固有特性。在技術(shù)條件中，通常給出的是在標(biāo)準(zhǔn)放電電流幅值、7/20μs波形作用時(shí)的殘壓。沖擊電流上升的陡度越大，非線(xiàn)性電阻的殘壓也隨之變大。ZnO電阻片的這一變化比SiC電阻片小

實(shí)際應(yīng)用中，選取標(biāo)準(zhǔn)波沖擊放電電壓和標(biāo)稱(chēng)放電電流殘壓中的一個(gè)者作為避雷器的保護(hù)水平。保護(hù)水平與避雷器額定電壓之比稱(chēng)為保護(hù)比，它是表征避雷器保護(hù)特性的一個(gè)指標(biāo)，其值越低，保護(hù)性能越優(yōu)。