配網避雷器雷害故障原因分析和應對策略解析

王桂裕

（國網福建省電力有限公司福州供電公司,福州 350000）

0 引言

配網在電力系統(tǒng)中占據著重要地位，直接關乎電能能否正常分配給用戶，隨著用電需求增加，配網結構變得愈發(fā)復雜，管理難度加大。在影響配電安全的眾多因素中，自然雷電災害危害極大，易導致線路短路、電壓升高，因此造成的安全事故在生活中時有發(fā)生。為保證安全配電，現(xiàn)代配電網多安裝有避雷器，但雷害故障依舊不能徹底避免，這就要求不管是在技術質量，還是在運行管理中，都要及時總結原因，盡量避免雷電造成的配電故障。

1 配網避雷器的常見故障及原因分析

1.1 簡述

配網避雷器是保護配電線路和設備免受高瞬態(tài)過電壓造成的危害的一種裝置，所以又叫過電壓保護器，多安裝于繞組旁邊，或導線與地線之間。當導線遭受雷擊后，巨大電流會沿著導線侵入其他設備，若沒有避雷裝置，則設備很容易損壞。安裝有避雷器后，如果電壓達到危險值，避雷器會自動動作，將電荷導入大地，從而保護設備安全。

1.2 常見故障

氧化鋅避雷器具有良好的密封性、保護特性、耐污穢性能和通流能力，且能抗震，承受風力和拉力，在當前有著廣泛應用。在運行中，較為常見的故障有閥片破碎或側閃故障、內部放電、避雷器爆炸、表面污穢、老化損壞、斷裂故障等。

1.3 原因分析

（1）內部受潮。以瓷套式避雷器為例，內部空腔部分占了近一半，所以很容易因為冷脹內縮而受潮，降低了避雷器性能。此時，阻性電流會不斷增加，可根據其變化來判斷避雷器受潮程度。安裝不合理也是一大原因，如安裝時密封不嚴，導致有水分進入，必然會因受潮發(fā)生放電、爆炸等事故。

（2）保護失效。如今配電線路更長更復雜，為防止雷擊事故，應正確安裝線路避雷器。運行中如果出現(xiàn)接地不良現(xiàn)象，或者受其他損壞影響，都可能會導致避雷器保護失效；在大風天氣，避雷器可能會發(fā)生偏移，以至于間隙防雷特性有所下降；當過于靠近與絕緣子中間處時，雷電過電壓極易引起放電，最終導致絕緣子發(fā)生閃絡故障。

（3）密封性差。避雷器的密封性十分重要，生產過程中和出廠前務必要嚴格檢查，確保質量合格。但實際中，材料質量不合格、裝配不合理，加上生產人員和質監(jiān)部門存在缺陷，難免會有不合格產品流于市場。且隨著競爭加劇，很多生產廠家為節(jié)約成本，可能會在材料和工藝上動手腳，致使產品密封不嚴。如此一來，必然會逐漸受潮，從而削弱絕緣性能。

（4）熱擊穿。就氧化鋅避雷器而言，在當前很流行，熱穩(wěn)定性對其很是關鍵，直接關乎安全性和使用耐久性。熱穩(wěn)定性指的是熱量產生和熱量散失都要穩(wěn)定合理，如果周圍環(huán)境溫度過高，避雷器溫度也會升高，這時就要做好散熱工作。當其發(fā)熱功率遠大于散熱功率時，高溫難以散去，內部閥片將因高溫而引起熱擊穿。

（5）局部放電。一般來說，外部瓷套和電阻片之間的徑向電位差較小，但若受潮濕環(huán)境影響，瓷套電位分布將被改變，導致電位差增大，甚至接近工作電壓，很容易引發(fā)故障。

2 實際案例分析如何降低配網避雷器故障發(fā)生率

某地區(qū)近些年來，經濟發(fā)展速度加快，用電量驟增，10KV配電線路更加密集。而該地屬于雷電高發(fā)區(qū)，為保證配電安全，避雷器數量也不斷上升。因為與配電導線相連，對其自身質量和安裝都有著嚴格要求，務必要降低故障發(fā)生率。加上更新維護時需要停電操作，使得配電可靠性有所降低。截至2013年底，該地區(qū)共安裝有4620組避雷器，但2013年發(fā)生了836起跳閘事故，故障率依舊很高。究其原因，主要是雷電引起，占了73.5%，為此必須減少雷電故障。

2.1 裝置選型

站室設備及柱上設備的雷害防護裝置多選擇復合外套無間隙金屬氧化物避雷器保護；架空線路導線則多選擇復合外套串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器。開關站和變電站等選擇電站型無間隙避雷器，額定電壓為17kV，持續(xù)運行電壓13.6kV；柱上開關、柱上斷路器等設備選用配電型無間隙避雷器。為提高配典型無間隙避雷器的故障查找速度，避雷器盡量帶有脫離器，二者串聯(lián)安裝，避雷器工作時，脫離器不動作。

2.2 正確安裝

與架空線路相連的長度超過50m的電纜，應在兩端裝設避雷器保護；常開的柱上開關需在開關兩側裝設避雷器，其余的則裝設在電源側。安裝時需注意，不允許用避雷器代表絕緣子，同時避雷器的上引線需要保持一定程度的弧垂,并采用銅線的半徑為6～8mm2；采用直立的安裝方式：安裝時需要在支撐角鋼上把避雷器采用電極螺栓固定，同時避雷器的接地需要通過盡量短的接地線；采用避雷器用于設備的保護時，應保障兩者之間的距離不超過5米，以增強效果。

2.3 運行維護

目前的運行維護手段包括：預防性試驗(在避雷器常規(guī)停電情況下)、定期巡視工作電流與儀器讀數、紅外檢測局部致熱缺陷、測試阻性泄漏電流和全電流(正常運行情況下)。測量時應注意比較歷史數據和相間數據，并考慮測量時的測量方法、運行電壓與環(huán)境條件不同帶來的影響。線路雷害防護裝置在每年雷雨季節(jié)前安排特巡，巡視時，運行人員可先目測或者輔助使用望遠鏡在地面上對防護裝置外觀進行檢查，發(fā)現(xiàn)影響其自身性能或者保護功能的缺陷后再安排登桿消除。

3 結束語

作為一種安全保護裝置，避雷器在配電網中發(fā)揮著重要作用，可有效降低雷擊災害，保護配網安全，從而維護正常輸配電。當在實際中，避雷器也同樣會因為雷擊而發(fā)生各種故障，這就要對其產品質量和性能不斷完善。

[1]劉柏良.東莞地區(qū)10KV配網用避雷器故障分析及對策[D].華南理工大學,2013.

[2]譚家祺.10KV配網線路雷害分析及重點防范措施[J].廣西電業(yè),2012,24(08):144-145.