關于解決避雷器放電計數器若干問題的研制

余興建，張英，周貴發，趙健，鄧昭輝

（1.凱里供電局，貴州 凱里 556000；2.貴州電網有限責任公司培訓與評價中心；貴州電力職業技術學院，貴州 貴陽 550002；3.都勻供電局，貴州 都勻 558000；4.貴州電力試驗研究院，貴州 貴陽 550001；5.安順供電局，貴州 安順 561000）

1 研制背景

避雷器廣泛應用于電力系統中，而避雷器本身的好壞，涉及到整個電網的運行安全。系統正常時，避雷器長期承受運行電壓，內部主要元件會逐漸劣化，同時，大部分裸露在戶外的避雷器也易受潮，會進一步加劇其劣化速度，嚴重時會引起爆炸，因此，需對避雷器的狀態進行監測。避雷器的正常、可靠運行，需要一種高壓儀器監測，這種儀器稱為放電計數器，其用來記錄、監測避雷器的放電次數及相關數據。

2 現狀分析

運檢工作人員在對避雷器用放電計數器進行巡檢時，因計數器種類繁多廠家不一，導致計數器質量良莠不齊。發現問題主要有以下幾個方面。

（1）計數器外表面破損：現場發現較多計數器有外殼氧化、漆面脫落現象。經分析主要原因為：計數器外殼采用鋁殼普通油漆工藝，經長時間日曬雨淋后漆面起皮起泡鋁殼氧化導致。

（2）計數器表頭指針脫落、測量值不準確及表面刻度不清晰：現場發現少量計數器表頭指針脫落及表面刻度不清晰現象。經分析主要原因為：計數器廠家使用了普通表頭所致。巡檢時還發現較多測量值異常現象，經計數器測試儀檢測發現多為計數器本身測量不準確所致。

（3）計數器不動作：目前發現部分計數器計數不動作。經分析主要原因為：計數器下限動作電流不可靠，或內部計數齒輪卡塞。

（4）內部滲水：目前發現部分計數器內部有水珠現象。經分析主要原因為：計數器密封不可靠。

因此，為提高避雷器及計數器的整體運行質量，針對以上問題的分析，提出避雷器放點計數器的研制解決方案。

3 新型避雷器放電計數器設計

本文根據避雷器放電的特點，研制了一種避雷器放電計數器，確定了如下設計原理及技術特點。

3.1 設計原理

本文設計的避雷器放電計數器，結構如圖1所示。其外殼內安裝有電流表和計數表，前端安裝有觀察窗口，外殼前端密封固定連接有密封殼，密封殼與殼體采用硅橡膠發泡密封圈密封，密封殼外部設置有密封的滾邊，觀察窗口的材料為高透玻璃，外殼為拋光處理后的不銹鋼外殼，表面涂抹油漆層，電流表的指針材料為碳素材料。本設計采用外殼結構和密封結構，計數器的密封部分受力均勻，確保內部不漏水，不受潮，不銹鋼外殼免除長時間運行的生銹和漆面脫落現象，而且該密封結構密封效果更好，該密封結構使得計數器全身無一顆螺絲釘，外形結構和組裝更加合理和穩定，側視圖如圖2所示。

圖1 避雷器放電計數器結構示意圖

圖2 避雷器放電計數器側示圖

計數器測量部分將采用全新光電耦合器和變頻模塊結合使用，獲取電信號過程中，做到光電隔離和實時補償，因此很好得實現了抗干擾，監測更加穩定、準確和安全，增加濾波效果及抗干擾能力，使測量精度達到2%以上，高于標準中金屬氧化物避雷器用監測裝置要求5%。計數器下限動作電流（波形為8/20us）嚴格控制在30～50A之間，如下圖3。

3.2 技術特點

計數器采用不銹鋼外殼，表面進行拋光處理，防煙霧等級滿足B級要求，可在較惡劣環境下工作。一般可戶外使用10年以上。計數器的電流表表頭采用全新工藝進行定制，可滿足工作在避雷器回路中的特點，并能耐受較大電流脈沖沖擊，表頭指針將采用碳素材料，可長時間耐受陽光照射，不氧化。

圖3 新型計數器電路結構示意圖

計數器觀察窗口采用高透玻璃制成，其透光率高達98%，其表面進行高透光處理可減少反光，增強視覺效果，降低玻璃表面的反射系數，確保玻璃在陽光下保持良好的透光率,提高玻璃后面表頭的清晰度和能見度，減少玻璃反光。

密封部分采用進口優質硅橡膠密封圈，玻璃面板與殼體采用硅橡膠發泡密封圈密封技術，又采用滾邊密封，不可拆卸，全身無一顆螺絲釘，使得外形結構和組裝更加合理和穩定，確保長期使用不會龜裂或變形，在-50～120℃之間都能維持其原有的高密封性能。所有計數器均需要進行抽氣浸泡法進行密封試驗，計數器本體無一顆螺絲釘，確保密封可靠性。

4 本裝置的優勢

經現場多次試用，本計數器，密封性好、透光度高、讀數靈敏，整體表現良好。結合本設計原理，并與其他廠家避雷器放電計數器相比較，主要有以下幾個方面的特點。

（1）采用0.8mm厚不銹鋼拉伸為直徑110mm圓柱形外殼，與底座之間進行擠壓滾邊的密封結構，該種全新的結構強度高，重量輕，整體體積小、便于安裝。

（2）因電流表表頭指針表的精度高，故測量精度等級高。可針對不同電壓等級的避雷器，表頭指示采用不同的非線性刻度，35kV及以下有效量程分辨率為0.01mA，110～220kV分辨率為0.02mA，500kV為0.1mA，比一般監測器的分辨率提高了近10倍，測量精度也大大提高。

（3）通用性強，根據相應電壓等級可直接替換目前各種有缺陷的計數器。

（4）硅橡膠發泡密封圈密封技術采用滾邊密封，該計數器全身無一顆螺絲釘，使得外形結構和組裝更加合理和穩定，密封性更好。

（5）內部采用全新光電耦合器，獲取電信號的過程中，做到光電隔離和實時補償，實現了抗干擾，監測更加穩定、準確和安全。

5 結語

為了保證避雷器安全、可靠運行，本文提出的新型避雷器放電計數器，可以監測避雷器的好壞，提高了電網的供電可靠性，同時，減少了避雷器的非計劃檢修次數。