淺析高次諧波對避雷器的影響

楊佳澎

（中國中車株洲電力機車有限公司，湖南 株洲 412000）

0 引言

避雷器是電力機車過電壓保護的主要設備。由于牽引供電系統結構復雜且工作環境較差，因此導致牽引網時常發生過電壓故障，主要包括雷電過電壓和諧振過電壓等。嚴重的過電壓會導致避雷器因溫升過高而炸裂。

通過分析電力機車避雷器炸損可知，在故障區間牽引網發生了明顯的高頻諧振，為了預防類似故障再次發生，須深入研究高次諧波對避雷器的影響。

1 建立避雷器高頻特性分析及等效模型

1.1 避雷器工作原理

避雷器設置在與被保護設備對地并聯的位置，其工作原理是在低電壓作用下呈高阻狀態，在過電壓作用下呈低阻狀態，當過電壓沿著線路傳輸到避雷器時，避雷器就要動作，并呈低阻狀態，以限制過電壓，此時將過電壓引起的大電流泄入大地，避免與避雷器并聯的電氣設備受過電壓的影響。在過電壓波消失后，線路上即恢復工頻電壓，避雷器將恢復為高阻狀態——近似于開路，此時避雷器不再對線路上正常電壓的傳輸造成影響。避雷器的工作環境要求如下：1） 環境溫度為-40 ℃～+40 ℃。2） 太陽光輻射。3） 海拔不超過1 000 m。4） 交流電源的頻率為48 Hz～62 Hz。

1.2 避雷器的等效模型高頻特性分析

在正常運行和故障區間的不同運行情況中，對避雷器進行對比試驗。根據得出的數據曲線分析避雷器的運行特性，以建立避雷器的電路等效模型。

由圖1可知，在電力機車運行時，流過避雷器的電流較小，均小于10 mA?！?br>