一、什么是保護間隙

　　所謂保護間隙，是由兩個金屬電極構成的一種簡單的防雷保護裝置。其中一個電極固定在絕緣子上，與帶電導線相接，另一個電極通過輔助間隙與接地裝置相接，兩個電極之間保持規定的間隙距離。

　　二、保護間隙的特點

　　保護間隙是最簡單經濟的防雷設備。它的結構十分簡單，成本低，維護方便，但保護性能差，滅弧能力小，容易造成接地或短路故障，引起線路開關跳閘或熔斷器熔斷，造成停電。所以對裝有保護間隙的線路，一般要求裝設自動重合閘裝置或自動重合熔斷器與它配合，以提高供電可靠性。

　　三、保護間隙的分類

　　保護間隙是一種簡單的避雷器，按其形狀可分為：角形、棒形、環形和球形等。

　　常用角形保護間隙如圖所示：1、角形電極，2、主間隙，3、支柱絕緣子，4輔助間隙，5、電弧的運動方向。

　　四、保護間隙的結構和特性

　　保護間隙就是一種便攜的間隙可調節的放電間隙，它由金屬插夾、絕緣支桿、接地引流線、固定電極、可調電極等部分組成，其結構如圖1所示。

　　在帶電作業工作桿塔的相鄰桿塔加裝放電電壓低于作業間隙放電電壓的保護間隙，在過電壓作用下先期放電可保護作業人員安全。另外，由于保護間隙在絕緣配合上限制了過電壓的幅值，相當于排除了沿絕緣子串放電的不確定性。因此，加裝保護間隙后不僅使作業間隙偏小的桿塔能滿足帶電作業安全要求，即使對于作業間隙較大的桿塔，也可以起到提高作業安全性的作用。我國研制的500kV緊湊型線路用保護間隙（圖1），極間距離B=1.2m，垂直安裝和水平安裝在桿塔構架與導線之間時，測得其U50分別為735kV（標準偏差［σ］=3.3%）和742kV（［σ］=3.2%）。所以即使對橫擔或塔身的作業間隙減小至2.0m，放電路徑也100%經由保護間隙放電，能可靠地保護作業人員。保護間隙的工頻放電試驗：間隙距離為1.2m時，3次放電的平均值為453kV，該值是500kV線路最大相電壓Um=318kV的1.42倍，且4h無放電。保護間隙能長期耐受最大工作電壓。保護間隙距離1.2m，作業人員對橫擔或塔身距離分別為2.0m、2.5m、3.0m時，作業點過電壓低則保護間隙和作業間隙均不放電，作業點過電壓高則只有保護間隙放電，作業間隙均不放電。模擬等電位作業、地電位采用操作桿作業、進入高電位作業（組合間隙、中間電位）等工況下的保護間隙（間隙距離仍為1.2m，升降法標準操作沖擊40次）放電試驗，100%經由保護間隙放電，無一通過作業間隙放電，有效地保護了作業人員的安全。這與前面試驗結果相同。

　　保護間隙安裝在作業桿塔的相鄰桿塔上，保護間隙發生放電，其電弧并不能傷害到在另一基桿塔上作業的人員，跨步電壓也不能傷害到在另一基桿塔地面上作業的人員，反而保護了這些作業人員。經驗算，保護間隙的保護范圍為1.7km，而實際線路最大跨距的相鄰桿塔僅約為1km，所以在相鄰桿塔安裝保護間隙能可靠地保護作業桿塔人員安全。根據試驗數據計算得到，不裝保護間隙和安裝保護間隙（間隙距離分別為1.1m、1.2m和1.3m）的危險率。對于同一作業間隙，在加裝保護間隙后作業間隙放電危險率顯著降低，明顯提高了作業人員的安全性。緊湊型線路由于塔頭尺寸較小，安全距離和組合間隙距離不夠，給帶電作業造成困難。經證明，500kV緊湊型線路加裝保護間隙的帶電作業方式是可行和安全的，在緊湊型線路、小塔窗線路、升壓改造線路和其他無法滿足規程規定的最小安全距離和組合間隙距離的線路上開展帶電作業，必須加裝保護間隙才能保證作業人員安全。

　　五、保護間隙的工作原理

　　在正常運行的情況下，間隙對地是絕緣的，而當架空電力線路遭受雷擊時，間隙的空氣被擊穿，將雷電流泄入大地，使線路絕緣子或其他電器設備的絕緣不致發生閃絡，起到了保護作用。

　　六、保護間隙的特點

　　保護間隙是最簡單經濟的防雷設備。它的結構十分簡單，成本低，維護方便，但保護性能差，滅弧能力小，容易造成接地或短路故障，引起線路開關跳閘或熔斷器熔斷，造成停電。所以對裝有保護間隙的線路，一般要求裝設自動重合閘裝置或自動重合熔斷器與它配合，以提高供電可靠性。

　　七、保護間隙的弊端和使用限制

　　1、必須在相鄰桿塔懸掛保護間隙《電力安全工作規程（電力線路部分）》（以下簡稱“安規”）要求保護間隙必須安裝在作業桿塔相鄰的桿塔上。這是因為保護間隙在動作（放電）時，在間隙間會產生很大的弧光，如果安裝在作業桿塔上會傷及塔上作業人員，當放電電流經間隙流入地下時，跨步電壓也會傷及地面作業人員。在實際操作時，保護間隙安裝費時費力，因為高壓或超高壓線路都是跨山越嶺，相鄰兩基桿塔往返路徑有幾公里，一些單位干脆不開展這項作業。

　　2、保護間隙動作后的可靠性分析

　　1）不退出自動重合閘（或直流自啟動裝置）

　　實驗室試驗結果表明，保護間隙動作的可靠性很高，放電幾十次幾百次沒有損壞，而且放電的分散性很小。但實驗室試驗時試驗變壓器的電壓很高而電流很小，而高壓或超高壓線路實際對地放電的電弧很大，所以筆者認為在高壓或超高壓線路導線對地放電后，保護間隙必被燒毀。保護間隙燒毀后，如果不退出自動重合閘（或直流自啟動裝置），此時若出現重合過電壓，將會擊穿作業間隙向人體放電。此外，保護間隙掛在導線上，二者間接觸電阻較大，當有很大的對地電流流過時會發熱，可能會燒傷甚至燒斷導線。因此，安規要求安裝保護間隙的作業要退出自動重合閘（或直流自啟動裝置）。

　　2）退出自動重合閘（或直流自啟動裝置）

　　自動重合閘（或直流自啟動裝置）是當線路發生瞬間故障（如風吹樹木接近或碰到導線，導線風偏對周邊接地物體的放電）時，再自動將線路重新投入運行，成功率高達80%～90%，因此使大量的瞬間故障不致演變成停電事故。自動重合閘（或直流自啟動裝置）退出后，線路失去了再重合成功的機會，瞬間故障變成了停電事故。