切式避雷器在農網配電臺區工程中的應用分析

【摘 要】本文介紹了配電線路可投切式避雷器的基本性能，并對掛網運行了線路可投切式避雷器進行了跟蹤分析，對線路避雷器的運行效果提升進行了探討。

【關鍵詞】 配電線路；可投切式避雷器；效果

避雷器是作為電力系統限制過電壓、防止電氣設備遭受過電壓侵害的保護電氣，在電力系統中作為一次保護設備被廣泛實用。所謂可投切避雷器，是根據電力企業的要求以 10kV 跌落式熔斷器的形式（避雷器采用硅橡膠氧化鋅避雷器）研制而成的新產品。在2010年新一輪農網升級改造工程中，新野縣電業局廣泛采用了HY5WS-17/50型金屬氧化鋅可投切型避雷器，因該產品能在不停電的情況下，單獨切除避雷器進行清擦、試驗或更換，而且安裝方便，操作簡單，有效地提高了供電可靠性，在實際應用中取得了良好的效果，故在10kV配網上廣泛應用。

1 可投切式避雷器在農網配電臺區工程中的應用

1.1 避雷器基本性能

在農網中廣泛采用的HY5WS-17/50型避雷器，額定電壓17KV，持續運行電壓13.6KV，持續放電電流5KA，適用于中性點非有效接地系統，污穢等級III級，安裝點系統短路電流小于16KA，環境溫度適宜于40℃至-40℃，日最大溫差25℃以內，最大覆冰厚度20mm以下，最大風速35m/s以內。

此型號避雷器安裝設備選型標準，廣泛適應于南陽地區配電網配電臺區工程中。

1.2 避雷器在配網中應用的優點

春季防雷試驗是一項必不可少的工作，它關系著電氣設備在雷雨季節能否安全可靠地運行。這項工作點多面廣，且時間緊，它必須在雷雨季節來臨之前完成。由于新野電業局以往所用的避雷器是用導線或鋁排連接，對避雷器作防雷試驗必須先將線路停運、解備、作好安全措施，然后才許可工作人員將避雷器連接線拆掉，對避雷器作試驗，不合格的更換掉。若避雷器試驗合格，再將避雷器連接線接上，然后恢復送電。這樣，一條 10KV配電線路需辦理一份第一種工作票和兩份操作票。一條線路的停、送電操作時間就需要一個小時的時間，加上工作班組自己裝拆接地線，拆、接避雷器連接線和避雷器作試驗的時間，一條線路就需要2-3個小時。我局配電網出線全部采用了可投切避雷器的裝置，其結構就象跌落式熔斷器一樣，可用拉閘桿摘下拿走。每年春季的防雷試驗，線路不用停電，配電工區人員帶著試驗合格的避雷器到現場，換下使用中的避雷器，帶回工區檢查試驗，試驗儀器也不用拉來拉去，省事多了，大大減少了工作量，縮短了時間。

2 可投切氧化鋅避雷器運行中的問題分析

雖然氧化鋅避雷器較其他避雷器有其突出的優點，但自身也存在不少缺點在長時間運行、多次大電流沖擊等單個或多個因素作用下，氧化鋅避雷器在運行過程中時有失效、本體爆炸等事故發生。對此，我們從運行時間、安裝的環境、氣候及生產廠家，對損壞的氧化鋅避雷器進行技術分析，造成氧化鋅避雷器運行中爆炸的原因可歸納如下幾項：

2.1 氧化鋅避雷器的密封問題

氧化鋅避雷器密封老化問題，主要是生產廠用的密封技術不完善，或采用的密封材料抗老化性能不穩定，在溫差變化較大時或運行時間接近產品壽命后期，造成其密封不良而后使潮氣浸入，造成內部絕緣損壞，加速了電阻片的劣化而引起爆炸。

2.2 電阻片抗老化性能差

在氧化鋅避雷器運行在其產品壽命的后期，電阻片劣化造成泄漏電流上升，甚至造成與瓷套內部放電，放電嚴重時避雷器內部氣體壓力和溫度急增高，而引起氧化鋅避雷器本體爆炸，內部放電不嚴重時可引起系統單相接地。

2.3 外套污染

由于工作在室外的氧化鋅避雷器，受到環境粉塵的污染，特別是設置在水泥廠、公路旁的配變臺區，干粉塵中金屬粉塵的比例較大，故給外套造成嚴重的污染而引起污閃或因污穢在外套表面的不均勻而使沿外套表面電流也不均勻分布，勢必導致電片中電流的不均勻分布（或沿電阻片的電壓不均分布），使流過電阻片的電流較正常時大1-2個量級，造成附加溫升，使吸收過電壓能力大為降低，也加速了電阻片的劣化。

2.4 高次諧波

部分企業電網隨著大型整流變頻設備的應用及生產的沖擊負荷等的影響，使電網上的高次諧波值嚴重超標。由于電阻片的非線性，當正弦電壓作用時，還有一系列的奇次諧波，而在高次諧波作用時就更加速了電阻片的劣化速度，減了氧化鋅避雷器的使用壽命。

2.5 抗沖擊能力差

氧化鋅避雷器多在操作過電壓或雷電條件下發生事故，其原因是因電阻片在制造工藝過程中，由其各工藝質量控制點控制不嚴，而使電阻片的耐受方波沖擊能力不強，在頻繁吸收過電壓能量過程中，加速了電阻片的劣化而損壞，失去了自身的技術性能。

3 可投切氧化鋅避雷器運行技術措施

3.1 設計選型

在設計選型上，應首選有多年穩定運行實踐的產品，在選擇生產廠時，應選擇有先進的工藝設備和完善的檢測手段的生產廠，才能保證所選用的氧化鋅避雷器具有高的抗老化、耐沖擊性能，以使在產品的壽命周期內穩定運行。

3.2 防污措施

采用必要的避雷器外套的防污措施，如定期清掃或涂以防污閃硅油，在氧化鋅避雷器選型上選用防污型的氧化鋅避雷器。

3.3 諧波治理

加強電網諧波的治理力度，在有諧波源的母線段增設動態無功補償和濾波裝置，以使電網的高次諧波值控制在國家標準允許范圍內。

3.4 技術管理

加強對氧化鋅避雷器的技術管理工作，即對運行在網上的每一只氧化鋅避雷器建立技術檔案，對出廠報告、定期測試報告及在線監測儀的運行記錄均要存入技術檔案，直至該避雷器退出運行。

【參考文獻】

[1]王維儉.電力主設備繼電保護原理及應用[M].北京：中國電力出版社，1996.

[2]沙振舜.電氣實用技術手冊[K].南京：江蘇科學出版社，2002.

[責任編輯：劉帥]