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閥型避雷器（Valve-Type Surge Arrester）是電力系統(tǒng)里保護(hù)電氣設(shè)備的關(guān)鍵裝置，像變壓器、開關(guān)設(shè)備這類設(shè)備，都能靠它避免雷電過電壓以及操作過電壓帶來的損害。它名字里的“閥”字，很形象地體現(xiàn)出核心工作原理：遇到高電壓時(shí)會(huì)快速“開啟”導(dǎo)通，把巨大電流泄放出去；處于正常電壓時(shí)就會(huì)可靠“關(guān)閉”截止，跟一個(gè)自動(dòng)閥門一樣。和早期的保護(hù)間隙、管型避雷器比起來，閥型避雷器在性能上有了很大提升，我們接下來就詳細(xì)說說它的優(yōu)點(diǎn)。
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其一，閥型避雷器有著卓越的非線性伏安特性，并且具備優(yōu)異的限壓能力，這也是它最根本、最重要的優(yōu)點(diǎn)。它的核心元件是非線性電阻閥片，傳統(tǒng)用的是碳化硅（SiC），現(xiàn)代主要用氧化鋅（ZnO），這種閥片的電阻值不是固定不變的。當(dāng)設(shè)備上施加的是正常工頻電壓時(shí)，閥片會(huì)呈現(xiàn)出極高的電阻，流過的泄漏電流特別小，只有微安級(jí)，我們幾乎可以把它看成開路。一旦出現(xiàn)過電壓，閥片電阻會(huì)瞬間大幅下降，變成低阻狀態(tài)，這樣就能給巨大的沖擊電流提供泄放通道，同時(shí)把它兩端的電壓（也就是殘壓）限制在預(yù)定值內(nèi)，這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平。這種“高阻 - 低阻”的自適應(yīng)切換是自動(dòng)且瞬時(shí)完成的，能確保設(shè)備上的過電壓被精準(zhǔn)控制在安全范圍里，為絕緣配合打下堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。
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其二，閥型避雷器對(duì)過電壓的響應(yīng)速度特別快，一般能達(dá)到納秒（ns）級(jí)別。過電壓波頭上升速度很快，避雷器只有比它響應(yīng)更快，才能起到保護(hù)作用。因?yàn)榉蔷€性閥片的動(dòng)作是純粹的物理過程，是電子和空穴的遷移，不需要任何機(jī)械動(dòng)作，所以它的響應(yīng)幾乎沒有延遲。這種極快的響應(yīng)能保證，在過電壓波還沒達(dá)到峰值的時(shí)候，避雷器就已經(jīng)開始動(dòng)作并限制電壓，從而完美截?cái)喽覆ǎ瑢?duì)設(shè)備起到有效保護(hù)，尤其是像變壓器這類對(duì)陡波很敏感的繞組類設(shè)備，它們的縱絕緣能得到很好的保護(hù)。
其三，閥型避雷器沒有續(xù)流，或者續(xù)流特別小，這一點(diǎn)在氧化鋅避雷器上體現(xiàn)得尤其明顯。傳統(tǒng)的碳化硅（SiC）閥片，在泄放完沖擊電流后，由于它的非線性特性不夠理想，在電網(wǎng)工頻電壓的作用下，會(huì)有數(shù)值較大的工頻續(xù)流流過，所以必須搭配串聯(lián)間隙使用，靠間隙來切斷續(xù)流。而現(xiàn)代的氧化鋅（ZnO）閥片，在技術(shù)上有了巨大進(jìn)步，它的非線性特性非常優(yōu)異，泄放完沖擊電流后，憑借自身固有的高電阻特性，在工頻電壓下只會(huì)有微安級(jí)的泄漏電流流過，本質(zhì)上不存在工頻續(xù)流，這也讓現(xiàn)代的無間隙氧化鋅避雷器（MOA）成為了絕對(duì)的主流。不需要串聯(lián)間隙，讓避雷器的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，可靠性也更高，還能避免因?yàn)殚g隙老化、污穢而出現(xiàn)誤動(dòng)或者拒動(dòng)的情況；同時(shí)，它承受多重雷擊的能力也更強(qiáng)，一次雷擊動(dòng)作后，因?yàn)闆]有續(xù)流，能馬上做好應(yīng)對(duì)下一次雷擊的準(zhǔn)備，不需要經(jīng)歷間隙滅弧和重燃的過程；而且，不用切斷大續(xù)流，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成的影響也極小。
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其四，閥型避雷器的通流容量很強(qiáng)大。閥片在單位體積內(nèi)，能夠吸收并消散巨大的沖擊能量，比如雷電流帶來的能量。我們可以通過并聯(lián)多個(gè)閥片柱，或者使用大尺寸的閥片，設(shè)計(jì)出通流容量很大的避雷器，以此滿足不同電壓等級(jí)以及短路容量系統(tǒng)的需求，讓它能夠可靠地泄放甚至是非常巨大的雷電流與操作過電流。這樣的設(shè)計(jì)能保證，即便在嚴(yán)酷的過電壓條件下，避雷器自身也不會(huì)因?yàn)槟芰窟^大而發(fā)生爆炸或者損壞，可靠性極高。
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其五，閥型避雷器的保護(hù)性能很穩(wěn)定，并且使用壽命長(zhǎng)。在正常運(yùn)行的條件下，閥片承受的是系統(tǒng)運(yùn)行電壓，長(zhǎng)期下來只會(huì)有微小的泄漏電流流過，幾乎不會(huì)出現(xiàn)老化或者損耗的情況，在整個(gè)生命周期里，它的性能都能保持高度穩(wěn)定。優(yōu)質(zhì)的避雷器采用了良好的密封結(jié)構(gòu)，能有效防止潮氣和雜質(zhì)進(jìn)入內(nèi)部，確保內(nèi)部元件長(zhǎng)期在理想的環(huán)境中工作。這使得避雷器能提供長(zhǎng)期且免維護(hù)的穩(wěn)定保護(hù)，減少了運(yùn)維成本，同時(shí)也降低了故障風(fēng)險(xiǎn)。
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其六，閥型避雷器的結(jié)構(gòu)很緊湊，方便安裝與集成。尤其是無間隙氧化鋅避雷器（MOA），因?yàn)槭∪チ藦?fù)雜的串聯(lián)間隙結(jié)構(gòu)，所以整體結(jié)構(gòu)非常緊湊，體積小且重量輕。我們可以很容易地把它直接安裝在變壓器套管旁邊、開關(guān)柜內(nèi)部或者輸電塔上，從而實(shí)現(xiàn)最直接、最有效的保護(hù)。
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總的來說，恩彼邁閥型避雷器，特別是現(xiàn)代的無間隙氧化鋅避雷器（MOA），依靠卓越的非線性特性、精準(zhǔn)的限壓能力、納秒級(jí)的響應(yīng)速度、無續(xù)流的巨大優(yōu)勢(shì)、強(qiáng)大的通流容量，還有高穩(wěn)定性與長(zhǎng)壽命，成為了現(xiàn)代電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)的基石。它不只是保障電力設(shè)備安全運(yùn)行的“守護(hù)神”，更是確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠供電必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)經(jīng)過了數(shù)十年的工程實(shí)踐檢驗(yàn)，已經(jīng)得到全球電力工業(yè)的廣泛認(rèn)可與采用。
