刘宏泰，缪祖基

0 前言

国际上城市轨道交通直流供电使用的20 kA额定放电电流避雷器，国内仍需进口，也无相关的规范标准。该避雷器价格昂贵，维修成本高，维修材料购置困难。中铁电气化局集团第三工程有限公司和上海避雷器厂根据交流系统金属氧化物避雷器规范GB 11032、IEC 60052、IEC 60099 和JB/T 8952《交流系统用复合外套无间隙金属氧化物避雷器》等标准，研制和开发了20 kA 8/20 μs 的直流避雷器。现在该产品已通过了全部型式试验，并在现场大量安装。

1 设计技术参数的确定

经过认真研究国际同型号产品以及参考沿海城市轨道交通1 500 V 直流系统高架区间绝缘设计计算，确定了20 kA 8/20 μs 的直流避雷器产品必须满足以下参数要求。

工频耐压：≥50 kV（干燥），≥30 kV（潮湿）；

全波冲击耐压：≥100 kV；

额定放电电流：20 kA 8/20 μs；

大电流冲击耐受2 次：65 kA 4/10 μs；

持续放电电流：1 200～1 500 A 2 ms；

直流起始放电电压：3 900 V；

全波冲击残压：≤5.39 kV；

标称雷电冲击放电电压：≤7.5 kV；

避雷器顶端最小允许水平拉力：300 N；

爬电距离：400 mm；

额定电压：2.4 kV；

持续运行电压：2.0 kV；

持续运行电压下的持续电流：≤20 μA；

直流泄漏1mA 参考电压：≥2.67 kV；

陡坡冲击电流残压：≤5.9 kV；

地震烈度、风力、海拔、温度：烈度≤7 级、风力≤35 m/s、海拔≤2 500 m、-55℃≤温度≤+55℃。

根据产品选型和参数研究，确定新产品的型号为HY20WL2-2.4/5。

a.氧化锌避雷器和有间隙避雷器的选择：当避雷器有间隙时其保护特性取决于间隙元件的冲击放电电压（例如7.5 kV）和与其串联的非线性电阻元件的标称雷电放电残压（例如20 kA 时的残压是5.39 kV）两者之间的高者（为7.5 kV）；当避雷器无间隙时其保护特性直接取决于非线性电阻元件的雷电流残压特性（雷电流20 kA 时为5.39 kV，10 kA 时为4.90 kV，5 kA 时为4.65 kV）。……