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在高壓輸電系統(tǒng)里，我們能明顯感覺(jué)到雷擊是威脅線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要問(wèn)題。要是出現(xiàn)強(qiáng)雷電過(guò)電壓或者操作過(guò)電壓，這類(lèi)電壓就可能擊穿設(shè)備的絕緣層；接下來(lái)會(huì)造成線路跳閘，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)讓設(shè)備永久損壞。而高壓線路避雷器，就是專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵保護(hù)裝置 —— 它就像一名忠誠(chéng)的 “安全衛(wèi)士”，始終守護(hù)著電網(wǎng)的安全。
避雷器的主要作用不是 “避免雷擊”，而是 “限制過(guò)電壓” 并且 “泄放雷電流”，我們可以從幾個(gè)具體功能來(lái)了解它。其一就是保護(hù)設(shè)備絕緣，這類(lèi)避雷器是并聯(lián)安裝在輸電線路桿塔上的，通常會(huì)靠近絕緣子串；當(dāng)線路上的過(guò)電壓值超過(guò)它的保護(hù)水平時(shí)，避雷器會(huì)快速動(dòng)作，將過(guò)電壓限制在一個(gè)對(duì)變壓器、開(kāi)關(guān)這類(lèi)設(shè)備絕緣沒(méi)有傷害的水平上。其二是防止線路跳閘，通過(guò)限制雷電過(guò)電壓的大小，避雷器能有效防止線路絕緣子出現(xiàn) “閃絡(luò)”，也就是絕緣被擊穿的情況；這樣一來(lái)，就能避免因雷擊導(dǎo)致線路斷路器跳閘，進(jìn)而大大提高供電的可靠性以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。還有一個(gè)功能是疏導(dǎo)雷電流入地，避雷器會(huì)給巨大的雷電流提供一個(gè)低阻抗通道，讓雷電流安全泄放到大地中，而不是讓它流過(guò)那些需要被保護(hù)的電氣設(shè)備。
現(xiàn)代高壓線路避雷器大多采用金屬氧化物避雷器（MOA），這類(lèi)避雷器的核心零件是氧化鋅（ZnO）電阻片，它的工作原理就是基于電阻片良好的非線性電壓電流特性。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，避雷器處于高電阻狀態(tài)；這時(shí)候系統(tǒng)電壓是正常運(yùn)行電壓，氧化鋅電阻片的電阻會(huì)特別高，能達(dá)到兆歐級(jí)。此時(shí)流過(guò)避雷器的電流只有微安級(jí)的微小泄漏電流，這種狀態(tài)差不多相當(dāng)于開(kāi)路，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行沒(méi)有任何影響。當(dāng)線路上出現(xiàn)危險(xiǎn)過(guò)電壓，并且這個(gè)電壓的大小達(dá)到避雷器的動(dòng)作電壓（也就是啟動(dòng)電壓）時(shí)，避雷器就會(huì)進(jìn)入低電阻狀態(tài)；此時(shí)氧化鋅電阻片的非線性特性會(huì)瞬間被激發(fā)，它的電阻值會(huì)急劇下降到毫歐級(jí)，迅速?gòu)?“高阻態(tài)” 轉(zhuǎn)變?yōu)?“低阻態(tài)”。這種變化會(huì)讓避雷器給過(guò)電壓提供一個(gè)幾乎短路的高效泄流通道，巨大的雷電流會(huì)通過(guò)避雷器被導(dǎo)入大地，進(jìn)而將被保護(hù)設(shè)備兩端的電壓（也就是殘壓）限制在一個(gè)很低且安全的數(shù)值范圍里。當(dāng)過(guò)電壓脈沖消失，系統(tǒng)電壓恢復(fù)到正常工頻電壓后，氧化鋅電阻片會(huì)瞬間自動(dòng)恢復(fù)高電阻特性，快速切斷工頻續(xù)流，之后就等待下一次動(dòng)作；整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中沒(méi)有火花、沒(méi)有延時(shí)，并且不需要串聯(lián)間隙。
恩彼邁高壓線路避雷器借助氧化鋅電阻片的非線性特性，能智能地在 “絕緣體” 與 “導(dǎo)體” 兩種狀態(tài)之間瞬間切換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)電壓的精確限制以及對(duì)雷電流的有效泄放。它是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的保護(hù)設(shè)備，對(duì)保障電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)且可靠運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。
