本书根据避雷器新技术和新标准，简明扼要地介绍了避雷器的发展历程，重点讲解了金属氧化物避雷器的工作原理及典型技术参数，金属氧化物非线性电阻，金属氧化物避雷器的结构及关键性能，避雷器用空心绝缘子，金属氧化物避雷器试验，金属氧化物避雷器选型，金属氧化物避雷器的安装、在线监测、维护及故障处理等内容。
本书可供从事电力系统设计、运行维护的技术人员参考，也可供从事避雷器研究、设计、制造的工程技术人员以及高等院校相关专业的师生参考。
本书主要由避雷器研发和制造企业进行编写，内容主要总结近年来避雷器设备研发与生产制造过程中的技术，结合避雷器在运行与维护使用过程中的突出需求和解决问题的方法来编撰。对电网生产运行和设备检测人员具有技术指导作用，同时，对制造企业的技术人员、高等院校相关专业师生也是有实用价值的参考文献。
前言
避雷器是电力系统绝缘配合的基础。近30 年来，经过我国科技人员的努力，金属氧化物避雷器的核心元件金属氧化物非线性电阻的性能有了很大提高，避雷器的结构设计也有较大变化，我国的避雷器的制造技术、试验技术，特别是交直流特高压避雷器的技术已达到国际先进水平。
本书依据新技术、新标准，深入浅出、简明扼要地介绍了避雷器的技术发展历程及行业发展动向，重点介绍了金属氧化物避雷器的基本结构及关键性能、试验和选型、安装与运维等内容。
本书由吕怀发任主编，谢清云任副主编，全书由吕怀发统稿。共分8 章，第1 章概述了避雷器的发展历程、我国避雷器发展的里程碑以及避雷器行业发展的动态，由祝嘉喜、谢清云编写；第2 章介绍了金属氧化物避雷器的原理和功能、产品型号组成及典型技术参数，由祝嘉喜编写；第3 章介绍了金属氧化物非线性电阻的显微结构与非线性特性，由谢清云编写；第4 章介绍了金属氧化物避雷器的结构及关键性能，由张宏涛、谢清云、祝嘉喜编写；第5 章简要介绍了避雷器用空心瓷绝缘子和空心复合绝缘子，由谢清云、李婷编写；第6 章介绍了金属氧化物避雷器的试验，由祝嘉喜编写；第7 章介绍了金属氧化物避雷器的选型，由何计谋编写；第8 章介绍了金属氧化物避雷器的安装、在线监测、维护及故障处理，由祝嘉喜、谢清云编写。本书可供从事电力系统设计、运行维护的技术人员参考，也可供从事避雷器研究、设计、制造的工程技术人员以及高等院校相关专业的师生参考。
在编写的后阶段，本书主编西电集团首席科学家吕怀发同志不幸逝世，在此表示沉痛的哀悼。
编 者
2021 年1 月
吕怀发，西安西电避雷器公司总经理，全国避雷器标准委员会副主任委员。1996年03月《相控型静止无功补偿装置》获得中华人民共和国国家科学技术成果，负责人；1997年03月《铁道牵引变电站接触网用过电压限制器及避雷器》获得陕西省机械工业局科学技术进步三等奖，负责人；2008年01月《超高压直流输电工程用无间隙金属氧化物避雷器》获陕西省科学技术进步二等奖，负责人；2001年03月获得耐污型复合外套棒形支柱绝缘子ZL00.2.26500.1专利一项；2001年03月获得耐污型复合棒形支柱绝缘子ZL00.2.26499.4专利一项。
目录
总序
前言
第1 章 概论 1
1.1 避雷器发展历程 · 2
1.2 避雷器发展动向 · 6
第2 章 金属氧化物避雷器的工作原理及典型技术参数 · 13
2.1 金属氧化物避雷器的功能和工作原理 13
2.1.1 避雷器的功能 13
2.1.2 避雷器的工作原理 13
2.2 金属氧化物避雷器产品型号组成 14
2.3 典型金属氧化物避雷器技术参数 18
第3 章 金属氧化物非线性电阻 · 23
3.1 概述 23
3.2 金属氧化物非线性电阻微观结构 24
3.3 金属氧化物非线性电阻导电机理与非线性伏安特性 27
3.4 金属氧化物非线性电阻主要特性参数 28
3.5 金属氧化物非线性电阻的破坏现象 34
第4 章 金属氧化物避雷器的结构及关键性能 · 36
4.1 金属氧化物避雷器的分类 36
4.2 金属氧化物避雷器的结构特点 38
4.2.1 瓷外套无间隙金属氧化物避雷器 38
4.2.2 复合外套无间隙金属氧化物避雷器 40
4.2.3 气体绝缘金属封闭避雷器 41
4.2.4 分离型和外壳不带电型避雷器 42
4.2.5 液浸型避雷器 43
4.2.6 内串联间隙避雷器 44
4.2.7 外串联间隙避雷器 44
4.3 金属氧化物避雷器的关键特性 45
4.3.1 避雷器电气特性 45
4.3.2 避雷器雷电冲击过电压特性 46
4.3.3 避雷器操作冲击过电压特性 47
4.3.4 避雷器暂态过电压下的特性 50
4.3.5 避雷器的热稳定与动作负载特性 50
4.3.6 避雷器机械特性 52
4.3.7 避雷器密封性能 52
4.3.8 避雷器防爆性能 52
4.3.9 避雷器污秽 53
第5 章 避雷器用空心绝缘子 · 54
5.1 绝缘子的种类、特性和用途 54
5.2 空心瓷绝缘子 55
5.2.1 瓷绝缘子材料特性 57
5.2.2 空心瓷绝缘子伞型结构 58
5.2.3 空心瓷绝缘子试验 60
5.3 空心复合绝缘子 60
5.3.1 主要材料特性 61
5.3.2 参数特性 64
5.3.3 空心复合绝缘子的结构及成型特点 67
5.3.4 空心复合绝缘子试验 69
5.4 空心瓷绝缘子与空心复合绝缘子试验差异 70
第6 章 金属氧化物避雷器试验 · 72
6.1 概述 · 72
6.2 交流系统用无间隙金属氧化物避雷器试验 72
6.2.1 试验项目 72
6.2.2 绝缘耐受试验 73
6.2.3 残压试验 74
6.2.4 长期稳定性试验 75
6.2.5 工频电压耐受时间特性试验 76
6.2.6 工频参考电压试验 78
6.2.7 直流参考电压试验 78
6.2.8 0.75 倍直流参考电压下漏电流试验 78
6.2.9 局部放电试验 78
6.2.10 无线电干扰电压试验 78
6.2.11 内部部件绝缘耐受试验 79
6.2.12 重复转移电荷试验 80
6.2.13 持续电流试验 81
6.2.14 电流分布试验 81
6.2.15 动作负载试验 82
6.2.16 短路试验 84
6.2.17 大电流冲击耐受试验 · 88
6.2.18 散热特性试验 · 88
6.2.19 弯曲负荷试验 · 90
6.2.20 环境试验 · 93
6.2.21 密封试验 · 93
6.2.22 统一爬电比距检查 · 95
6.2.23 气候老化试验 · 95
6.2.24 壳体强度试验 · 96
6.2.25 绝缘气体湿度试验 · 97
6.2.26 运输试验 · 97
6.3 交流系统用带间隙金属氧化物避雷器试验 97
6.3.1 试验项目 97
6.3.2 放电电压试验 98
6.3.3 避雷器复合外套绝缘耐受试验和本体故障后绝缘耐受试验 · 100
6.3.4 工频续流遮断试验 · 101
6.3.5 振动试验 · 103
6.3.6 雷电冲击伏秒特性试验 · 104
6.3.7 支撑件工频耐受电压试验 · 104
6.3.8 支撑件陡波冲击电压试验 · 104
6.4 高压直流系统用金属氧化物避雷器试验 · 104
6.4.1 试验项目 · 104
6.4.2 无线电干扰电压（RIV）试验 105
6.4.3 长期稳定性试验 · 106
6.4.4 动作负载试验 · 109
6.4.5 电晕试验 111
6.5 金属氧化物避雷器维护预防性试验 111
6.5.1 试验项目 111
6.5.2 绝缘电阻的测量 112
6.5.3 直流参考电压及0.75 倍直流参考电压下漏电流试验 ·112
6.5.4 避雷器的工频放电电压试验 116
6.5.5 持续电流试验和工频参考电压试验 117
6.5.6 运行中带电监测避雷器的方法 118
第7 章 金属氧化物避雷器选型 121
7.1 绝缘配合 · 121
7.1.1 概述 · 121
7.1.2 绝缘配合程序 · 121
7.1.3 绝缘配合过电压 · 122
7.1.4 绝缘配合原则 · 126
7.1.5 绝缘配合研究 · 131
7.2 金属氧化物避雷器的选择 · 132
7.2.1 概述 · 132
7.2.2 避雷器选择的一般步骤 · 132
7.2.3 线路用避雷器 · 137
7.2.4 电缆保护用避雷器 · 143
7.2.5 配电用避雷器 · 144
7.2.6 特高压（UHV）避雷器 · 145
7.2.7 变压器中性点用避雷器 · 146
7.2.8 电机用避雷器 · 147
7.2.9 并联电容器组用避雷器 · 147
7.2.10 串联补偿电容器组用避雷器 148
7.2.11 高压直流换流站用避雷器 148
第8 章 金属氧化物避雷器的安装、在线监测、维护及故障处理 152
8.1 金属氧化物避雷器的安装与交接试验 · 152
8.1.1 避雷器的安装 · 152
8.1.2 避雷器的交接试验 · 159
8.2 金属氧化物避雷器在线监测 · 160
8.2.1 避雷器持续电流 · 161
8.2.2 避雷器放电计数器和其他监测方法 · 162
8.2.3 避雷器智能监测 · 164
8.3 金属氧化物避雷器的维护 · 164
8.3.1 不停电维护项目及周期 · 164
8.3.2 停电维护项目与周期 · 164
8.3.3 维护及检修准备工作 · 165
8.3.4 停电维护及预控措施 · 165
8.4 金属氧化物避雷器的故障分析及处理 · 166
8.4.1 避雷器故障原因 · 167
8.4.2 避雷器故障判断及处理 · 169
8.5 避雷器的运输与贮存 · 172
参考文献 173
索引 174
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