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在現(xiàn)代配電網(wǎng)里，跌落式避雷器是核心的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備。它把避雷器跟跌落式熔斷器的功能合二為一，用起來(lái)特別方便。這些年材料科學(xué)與電氣技術(shù)不斷進(jìn)步，采用金屬氧化物電阻片（簡(jiǎn)稱MOA）的新型跌落式避雷器，正慢慢替換掉傳統(tǒng)的碳化硅（SiC）避雷器。它的性能提升很明顯，但也有一些值得留意的局限性。接下來(lái)，我們從專業(yè)角度好好說(shuō)說(shuō)它的優(yōu)缺點(diǎn)。
核心優(yōu)勢(shì)
其一，防護(hù)性能出色并且響應(yīng)速度快。新型跌落式避雷器的核心部件是金屬氧化物電阻片，其中氧化鋅用得最多。這種材料的非線性伏安特性特別好，具體表現(xiàn)很鮮明：正常工頻電壓下，它的電阻特別高，泄漏電流只有微安級(jí)，幾乎和絕緣體沒(méi)差別；一旦碰上雷電過(guò)電壓或者操作過(guò)電壓，電阻會(huì)在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)急劇下降。這一特性帶來(lái)兩個(gè)好處：既能快速泄放巨大的雷電流及操作過(guò)電壓能量，又能把避雷器兩端的最高電壓（也就是殘壓）控制在低水平，進(jìn)而有效保護(hù)變壓器、開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備的絕緣。比起傳統(tǒng)碳化硅避雷器，它的響應(yīng)速度快太多，保護(hù)效果自然更靠譜。
尤為關(guān)鍵的是，它的跌落式脫離機(jī)構(gòu)帶有雙重安全功能，這正是它和普通無(wú)間隙避雷器最核心的不同。當(dāng)避雷器因?yàn)闀簯B(tài)過(guò)電壓、老化或者內(nèi)部故障損壞時(shí)，內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)壓力升高、熱量堆積的情況，這些都會(huì)觸發(fā)內(nèi)部的精密機(jī)械脫離裝置。裝置一動(dòng)，避雷器底座就會(huì)機(jī)械分離，在重力作用下“跌落”，形成一個(gè)一眼就能看到的斷開(kāi)點(diǎn)。這個(gè)功能帶來(lái)兩大安全保障：一方面是故障隔離，自動(dòng)把出問(wèn)題的避雷器從電網(wǎng)里切出去，防止它爆炸引發(fā)相間短路或單相接地故障，保證非故障線路正常供電；另一方面是可視指示，給運(yùn)維人員明確的故障位置信號(hào)，不用拿專業(yè)儀器測(cè)，運(yùn)維人員看一眼就能鎖定故障點(diǎn)，大大提高了巡檢效率與供電可靠性。
除此之外，它的運(yùn)行維護(hù)很簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)性也高。在正常的使用壽命里，它基本能做到“免維護(hù)”或者“少維護(hù)”。再加上清晰的故障指示功能，運(yùn)維人員的巡檢測(cè)試工作量一下子就減少了很多。故障發(fā)生后，運(yùn)維人員換個(gè)新的避雷器單元就行，操作和換跌落式熔絲一樣簡(jiǎn)單，恢復(fù)供電也快。對(duì)比傳統(tǒng)模式，它的綜合運(yùn)維成本低不少——傳統(tǒng)模式不光要定期做預(yù)防性試驗(yàn)，故障后的檢修流程也麻煩得多。
金屬氧化物電阻片的耐受能力也很亮眼，使用壽命長(zhǎng)。它的通流容量不小，能扛住多重雷擊及重復(fù)的操作過(guò)電壓沖擊，老化速度也慢，預(yù)期能用更久。同時(shí)，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常會(huì)充分考慮戶外的惡劣環(huán)境，具備良好的防爆、防污穢及耐氣候性能，在戶外工作很穩(wěn)定。
存在的局限性
不過(guò)它也有明顯短板，對(duì)工頻暫態(tài)過(guò)電壓（TOV）的耐受能力比較弱。金屬氧化物電阻片碰到持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的工頻暫態(tài)過(guò)電壓，耐受能力就明顯不夠，拿單相接地故障引起的非故障相電壓升高來(lái)說(shuō)就是這樣。要是TOV持續(xù)作用在電阻片上，電阻片就會(huì)吸收大量能量，溫度跟著急劇升高，嚴(yán)重的話會(huì)發(fā)生熱崩潰，最終損壞。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，我們必須保證避雷器的TOV耐受能力，能和系統(tǒng)可能出現(xiàn)的過(guò)電壓水平匹配上。
它的初始投資成本相對(duì)較高。單看設(shè)備采購(gòu)這一項(xiàng)，新型跌落式避雷器通常比傳統(tǒng)“避雷器+熔斷器”的分立方案貴。這是因?yàn)樗鼉?nèi)部整合了精密的過(guò)電壓保護(hù)元件與機(jī)械脫離機(jī)構(gòu)，技術(shù)含量更高，制造成本自然也就上去了。
還有一點(diǎn)需要注意，脫離機(jī)構(gòu)存在誤動(dòng)或拒動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。雖然脫離機(jī)構(gòu)是重要的安全保障，但它本質(zhì)是機(jī)械部件，還是有極低的故障概率。就嚴(yán)重污穢、冰凍或機(jī)械卡澀的情況而言，可能該動(dòng)作的時(shí)候沒(méi)反應(yīng)，也就是“拒動(dòng)”，導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)大；要是遇到異常振動(dòng)等情況，又可能不該動(dòng)卻動(dòng)了，造成不必要的停電。它的可靠性確實(shí)高，但不是絕對(duì)不會(huì)出問(wèn)題。
另外要明確，“免維護(hù)”不代表“完全不用管”，它還是需要定期做必要的巡視與檢測(cè)。運(yùn)維人員得定期進(jìn)行紅外測(cè)溫等帶電檢測(cè)，這樣才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥片老化、受潮等早期出現(xiàn)的發(fā)熱缺陷。同時(shí)，也得看看它的外觀是否完好，有沒(méi)有閃絡(luò)痕跡這類問(wèn)題。
綜合來(lái)看，恩彼邁新型跌落式避雷器把先進(jìn)的金屬氧化物保護(hù)技術(shù)，跟智能的故障脫離指示功能結(jié)合到一起，為10kV配電網(wǎng)打造了更安全、更可靠、更高效的過(guò)電壓保護(hù)方案。它出色的保護(hù)性能、自動(dòng)化的故障隔離能力與便捷的運(yùn)維特性，正是它被廣泛應(yīng)用的根本原因。雖然存在對(duì)暫態(tài)過(guò)電壓敏感、初始成本較高等問(wèn)題，但只要我們做好正確選型、規(guī)范安裝及系統(tǒng)配合，它的優(yōu)勢(shì)肯定遠(yuǎn)大于劣勢(shì)，成為推動(dòng)配電網(wǎng)智能化、提升供電可靠性的關(guān)鍵設(shè)備。
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