電力系統(tǒng)里，避雷器是我們離不開的“守護神”。遇上雷擊或者操作過電壓，它會立刻行動，把危險的過電壓降到安全范圍，幫我們保護那些貴重的電氣設(shè)備。就變壓器、斷路器來說，它們的主絕緣全得靠避雷器保護。不過這個保護過程不是沒有代價的——它會產(chǎn)生一個副產(chǎn)品，也就是殘壓。這殘壓就像一把看不見的刀子，要是處理不當，照樣會給設(shè)備帶來危險。
何為殘壓？
簡單講，殘壓就是避雷器泄放大量沖擊電流時，自身兩端產(chǎn)生的電壓降。它不是固定數(shù)值，與流過避雷器的雷電流大小、波形，以及避雷器自身的非線性電阻特性都關(guān)系很大。電流越大，殘壓也就越高。理想狀態(tài)下，我們希望殘壓越低越好，始終低于被保護設(shè)備的絕緣耐受強度。
殘壓的危害性體現(xiàn)在何處？
殘壓的危害性，其一就是對絕緣配合的考驗。電力系統(tǒng)的絕緣配合，遵循的是“水漲船高”的原則。避雷器的殘壓水平，是我們設(shè)計所有被保護設(shè)備絕緣水平的關(guān)鍵依據(jù)之一。就變壓器來說，它的絕緣必須能扛住避雷器可能產(chǎn)生的最大殘壓。要是我們用的避雷器性能變差了、選得不對，或者系統(tǒng)運行情況有了變化，實際殘壓就可能超過絕緣設(shè)計的耐受余量，這樣一來保護就失效了，設(shè)備絕緣還可能被擊穿。
第二個危害，是陡波前帶來的沖擊。雷電流的波前陡度一般很高，其實就是上升速度特別快。就算殘壓的峰值在安全范圍內(nèi)，它很高的電壓變化速度（dV/dt）也會產(chǎn)生陡波沖擊。這種陡波會因為“靜電感應”效應，使變壓器繞組間的電壓分布很不均勻，導致首端幾匝線匝扛住很高的電壓，最后可能造成匝間絕緣的局部打穿。這是我們平常遇到變壓器損壞時，很常見但又不容易發(fā)現(xiàn)的一個原因。
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第三個危害，是能量積累帶來的熱損傷。避雷器每動一次，都會有很多能量以熱量的形式放到地下，但還有一部分能量會通過殘壓傳到被保護設(shè)備上。一次沖擊的能量可能不夠馬上弄壞設(shè)備，但要是過電壓動作反復多次發(fā)生，累積的效果會讓設(shè)備絕緣材料老化更快，降低它的介電能力，還會讓設(shè)備用得時間變短。
如何駕馭這把“雙刃劍”？
知道殘壓的危害，不是說要否定避雷器的價值，而是為了更科學地用它。在現(xiàn)在的電力系統(tǒng)中，我們會用這些辦法降低它的風險：
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第一要仔細選型號，我們得選保護效果更好（也就是殘壓更低），并且通流能力合適的好避雷器。拿金屬氧化物避雷器來說，它就是很合適的。
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第二要精準配合，我們得嚴格按絕緣配合設(shè)計來，保證設(shè)備絕緣能承受的強度始終比避雷器的最大殘壓高，并且留夠安全余量。
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另外，把安裝做好也很重要。我們要盡量弄短避雷器和被保護設(shè)備之間的引線，這樣能減少導線電感帶來的額外殘壓。
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最后要做好狀態(tài)檢查，我們得定期給避雷器做預防試驗，并且進行在線監(jiān)測，保證它的性能一直很好，防止因為老化讓殘壓變高。
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說到底，不管是恩彼邁避雷器還是其他的避雷器在干保護工作的時候，肯定會產(chǎn)生殘壓——這是客觀存在的物理現(xiàn)象。殘壓絕對不是沒有危害的，這種潛在風險，我們工程技術(shù)人員必須重視。我們只有選對避雷器的型號、做好相關(guān)設(shè)計，并且做好全生命周期的管理，才能最大程度發(fā)揮避雷器的保護作用，同時把這把“看不見的刀子”牢牢關(guān)進安全的“鞘”里，讓電力系統(tǒng)穩(wěn)定并且可靠地運行。
