氧化鋅避雷器擊穿接地原因及分析

黃青江　朱建琨　邱長友

摘 要：配電網大量使用配電用氧化鋅型避雷器，防止配電設備在雷電過電壓和操作過電壓下發(fā)生損壞。在運行中氧化鋅型避雷器由于質量問題發(fā)生擊穿，使氧化鋅型避雷器發(fā)生永久接地故障，文中對一起 10kV氧化鋅避雷器故障事故進行診斷分析，通過對避雷器解體和運行工況分析，找出了該次避雷器發(fā)生擊穿故障的原因，最終認定避雷器自身制造缺陷導致避雷器受潮是造成該次爆炸事故的主要原因。

關鍵詞：避雷器;擊穿;接地

1 事故原因

2019年8月1日23：49分，我區(qū)某水源地10kV I 、II 段保護裝置均顯示裝置報警、接地告警、PT斷線等故障信息，供電部門趕往現場檢查、處理，現場檢查發(fā)現10kV配電室手車單體PT均開裂、損毀，這起事故的主要原因是線路末端桿B相避雷器擊穿，引起10kV系統(tǒng)電壓升高，長時間接地造成PT絕緣損壞燒毀

2 事故分析

2.1 故障避雷器解體檢查

事故發(fā)生后，對故障相避雷器拆卸和外觀檢查。發(fā)現在避雷器上端硅橡膠外套外表面出現擊穿爆炸裂紋、孔洞，避雷器傘裙上出現大面積放電后炭黑痕跡，見圖 1。

對避雷器進行解體檢查，發(fā)現絕緣護套下填充絕緣膠有明顯的電弧擊穿通道見圖2，

說明大電流未經過內部氧化鋅閥片形成通路，而是躲過閥片由側面通過空氣間隙擊穿有較強的沿面放電發(fā)生形成側閃。隨后檢查氧化鋅閥片在擊穿放電下的情況，發(fā)現閥片完好，未見閥片（共4片）有破裂或破碎的情況，見圖3，說明閥片未劣化，如若閥片劣化導致避雷器擊穿則故障表現，應為閥片爆炸而不是側閃。

2.2 同桿非故障避雷器解體檢查分析

對故障點非故障相避雷器解體，發(fā)現此類氧化鋅避雷器的芯體是先將電阻片及電極用環(huán)氧浸漬的無堿玻璃絲帶卷繞并加熱固化，在用環(huán)氧樹脂澆注并加熱固化。環(huán)氧樹脂固化面與固定芯體的玻璃絲環(huán)中有明顯間隙和少量的水汽見圖4、圖5，由此可見發(fā)生側閃的原因，

是由廠家為消除氧化鋅避雷器閥片與外絕緣筒間的空腔，采用注膠來填充。注膠溫度較高，約200℃，因玻璃絲管與閥片的熱膨脹系數相差較大，高溫注膠導致玻璃絲管產生破裂，使避雷器芯體與澆注絕緣體間存在氣隙，而空腔的呼吸作用易導致潮氣侵入，潮氣聚集于閥片側面而使側面絕緣強度下降，在過電壓下發(fā)生閃絡。

3 事故總結

3.1 氧化鋅型避雷器故障原因

（1）老化原因 國內氧化鋅避雷器因為老化造成的損壞很少，而避雷器擊穿、爆炸的主要原因是閥片質量差，使電位差分布不勻稱，運行一段時間后，部分閥片老化，由于電網電壓不會改變，則避雷器內其他正常的閥片因荷電率升高，承擔加重，造成老化速率加速，造成避雷器產生熱奔潰，故而導致避雷器閥片劣化從而產生爆炸。

（2）受潮問題 避雷器的受潮主要是密封不良或漏汽，使潮氣或水份侵入，避雷器內部的受潮和避雷器的生產質量有著密不可分的關系，當密封墊縮小形變的指標值達不到設計方案規(guī)定時易造成密封性無效。

（3）故障運行時間長 由于行業(yè)規(guī)范中配電網允許接地故障運行2-3小時，當中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地，使非故障相對地電壓升高到線電壓，即使避雷器所承受的電壓小于其工頻放電電壓，而在持續(xù)時間較長的過電壓作用下，可能會引起爆炸。

4.2 預防氧化鋅避雷器爆炸的具體措施

（1）按規(guī)定做好氧化鋅避雷器的電氣預防性試驗測試泄漏電流，從而有效地發(fā)現避雷器是否劣化、受潮，定期巡視，并將避雷器計數器的泄漏電流數據進行記錄，每月對數據進行分析，繪制曲線。對泄漏電流突然增大的應及時匯報，開展帶電測試或停電試驗。

（2）在訂貨時選擇正規(guī)廠家，選擇質量過關、信譽好的廠家，仔細閱讀相關技術標準和使用要求，有些避雷器運行中的環(huán)境溫度在-40℃-+40℃，這種避雷器在晝夜溫差大或日間溫度高的地區(qū)并不適用。為提高避雷器運行的可靠性，應在設備選型時保證其防側閃能力及閥片質量。

5 結語

故障的分析、診斷、處理必須嚴謹、不能只把故障處理就滿足現狀，將多年的事故、故障原因放在一起分析，正視同類電氣故障的共性，將它們治標更要治本，在訂貨、施工、運行維護中將其消滅在萌芽狀態(tài)才是該有的態(tài)度。

參考文獻

[1]黃建華.一起110kV氧化鋅型避雷器事故分析[J].電壓技術，1998，24（4）：79-82

[2]王興貴，李慶玲，李效珍.氧化鋅避雷器應用研究[J].高壓電器，2008，44（2）：175-177