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10kV配电线路上避雷器故障分析与思考【摘要】本文主要针对10kV配电线路上避雷器故障进行分析，以几起典型避雷器事故为例子进行说明，同时分析造成金属氧化锌避雷器故障，最后还对于相关的故障的解决措施进行讨论，对于今后10kV配电线路上避雷器设计与施工具有一定帮助关键词】配电；金属氧化锌避雷器；故障分析1.引言目前，金属氧化锌避雷器在配网线路中得到广泛应用，配电线路和设备的耐雷水平有所提高作为这种限制过电压、进行发变电站和直流换流站绝缘配合电力设备来说，本身具有残压小，体积小，保护性能好，以及吸收过电压能量大等特点在目前运行过程中，因避雷器被击穿而发生的线路跳闸事故时有发生，这样供电的可靠性就得以降低，因为10kV线路在避雷器被击穿以后通过避雷器发生接地，需要在停电后处理隔离故障本文针对在运行维护中遇见的金属氧化锌避雷器的典型事故，对于故障原因进行详细分析，同时提出相应解决措施2. 避雷器故障原因分析阀片侧面高阻层裂纹导致的故障、避雷器内部受潮导致的故障和雷电冲击电流导致，上述三种是经过运行人员进行避雷器故障统计后，得到的主要造成避雷器故障的三个原因，下面分别对于这两种故障，在结合典型的故障实例基础上进行分析。

2.1 阀片侧面高阻层裂纹导致的故障（1）高阻层裂纹故障事例2010年6月27日，在一起避雷器击穿故障过程中，事故以后通过解体击穿避雷器，内部金属锈蚀现象并没有发现，也没有发现阀片内部及其喷铝面放电，但是同时电弧通道在阀片侧面发现同时，微细裂纹被运行人员在避雷器侧面绝缘层发现，这样，就降低了避雷器绝缘强度，使得击穿避雷器成为可能2）造成高阻层裂纹的原因选取一种有机材料配制的涂料作为高阻层的避雷器绝缘釉，侧面绝缘层可以通过高温烧结而成避雷器绝缘釉会在当阀片的热膨胀系数与侧面高阻层热膨胀系数存在较大差异的情况下，出现一些细微的裂纹，这样就使得避雷器绝缘釉的强度有所降低，闪络现象就在过电压下发生这正是这期故障发生的原因，采用温度比较高的注胶来进行填充，来消除雷器阀片与外绝缘筒间的空腔由于避雷器阀片与侧面高阻层热膨胀系数之间存在较大差异的缘故，这样情况下，避雷器绝缘釉微裂纹就非常容易在高温注胶时产生2.2 避雷器内部受潮导致故障分析（1）内部受潮故障实例分析2010年6月25日，雷雨，针对10kV长沟线发生接地故障进行分析后，在巡线过程中发现避雷器被击穿线路送电在快速更换避雷器后实施成功破裂阀片（硅橡胶外套）侧面有明显闪络痕迹，这在故障避雷器进行拆解后比较明显，参见图1，其中锈蚀现象出现在内部金属件，而放电踪迹则不在阀片喷铝面出现，阀片破裂或破碎并没有发生。

这也说明了，对于阀片本身来说，并没有发生劣化现象因为在劣化现象发生后的避雷器击穿的想象不一样，应该不表现为侧闪，而是表现为阀片爆炸本例避雷器阀片与绝缘筒间存在气隙，这样就使得潮气更为容易进入在空腔的呼吸作用下，运行人员认为沿阀片侧面发生闪络后，在过电压作用下，能够形成电弧通道2）避雷器内部受潮原因分析避雷器自身的质量问题则是其内部受潮的主要原因具体分析产生这样的原因包括以下几个方面：第一，在避雷器生产过程中密封有可能在生产与装配的过程中，由于安装环境湿度超标所致；第二，部分潮气滞留在阀片及内部零部件上，烘干不彻底所致；第三，密封圈漏放放偏在装配时，或者杂物在密封圈与瓷套密封封面之间存在都影响避雷器内部受潮2.3 雷电冲击电流导致的故障（1）雷电冲击的故障事例对于在2009年5月27日发生的10kV铁粉线路发生接地故障进行分析，其中，1个避雷器爆裂在巡线中发现，图2为现场图片，送电线路在更换避雷器后送电成功在对于故障避雷器进行相关的解体后发现，硅橡胶外套出现破裂现象，对于阀片进行仔细检查后发现2片破碎，2片裂开，但是没有看见侧闪痕迹这种现象说明雷电过电压的直接作用于这个避雷器，这样对于阀片耐受雷电冲击能力较差的该避雷器来说，在雷电流作用下的阀片破裂就不可避免，同时也引起了其余阀片破碎以及相关外套管爆开等问题。

2）雷电冲击的故障的原因分析与思考避雷器应能耐受2次65kA（或40kA）的雷电流冲击，这是避雷器国家标准由于避雷器中流过雷电流有两种途径，即雷电直击和沿线路来波，所以10kV系统中避雷器不可能流过超过65kA（或40kA）的雷电流对于超过1OkV线路耐雷水平的65kA（或40kA）的雷电流来说，这个不可能成立的；当是雷直击杆塔的情况下，雷电流可能超过65kA（或40kA），同时应该注意，此值远远超过10kV杆塔反击耐雷水平，所以，线路多相闪络现象就会出现，这样就会引起相间短路速断跳闸对于线路单相接地这个故障来说，没有进行速断跳闸现象，所以说，雷电直击产生的雷电流不可能超过65kA（或40kA）对于雷电流是冲击电流波来说，不同电流下的故障表象及阀片仔细分析可以得出，避雷器遭受到雷电过电压作用而使阀片中流过雷电流是阀片损坏原因，同时，阀片中的电流密度也是比较大的不是均匀分布的冲击电流在阀片，阀片就会遭破坏是因为更容易使得局部阀片的雷电冲击电流密度超过其允许极限值阀片破碎、爆炸只有在电流能量很大的情况下形成，在电流能量不太大情况下，一般造成阀片破裂这里分析阀片破碎原因如下：系统电压一般情况下是由避雷器内4片阀片共同构成承担，但是当其中的2片破裂恶化后，其余2片就承担全部的系统电压，这样使得劣化程度进一步加重，最后工频电压下阀片会遭到破坏。

当能量较大的工频电源下，就会出现阀片的破碎或者爆炸3. 对策措施结合上述分析的10kV配电避雷器故障相关原因，在实际工作中的经验进行总结，对于避雷器故障对策措施分析如下1）避雷器要可靠接地避雷器的接地螺栓与避雷器的接地线直接固定，然后有效地接地是按照横担、沿接地引下线进行，牢固、可靠进行各个部位的链接，确保整个系统接地良好焊接、爆压方式进行连接处处理，同时应该牢固可靠进行螺栓连接，而不应该采用缠绕、绑扎等连接方式2）加强反映阀片的能量耐受能力，即阀片大电流冲击耐受能力＞65kAo（3）以“基础热像”为根据的红外诊断的方法，在结合结构及传导热能途径的基础上，可以有效对于故障状态下的热场，温度升高变化，避雷器缺陷等问题进行有效分析，同时进一步参考相关测量结果，对于避雷器有无内部或外部故障进行有效诊断，这样有利于工作人员进行避雷器的更换工作4）金属氧化避雷器的制造技术和工艺应该要求油管制造厂家提高技术水平，把握好关键部件的性能指标，比如密封材质和性能指标、产品的密封结构等等方面作为核心元件—电阻片的抗潮能力也应该进一步提高另外，对于密封问题的检漏检测水平也应该重视，使得产品的质量检验工作进一步提高，从而使得避雷器性能全面提高，使得在运行中的可靠性得以保证。

4.结语配电用金属氧化锌避雷器的各种故障原因，工作人员在实际工作经验基础上，积极探索未知领域，在结合实际分析的基础上，为了不断提高避雷器在配网上使用效率，提出各种相应的解决方法，从而能够更好的提高整个配电网的防雷水平参考文献[1]高翔，申秦斌.配电网中复合无间隙金属氧化锌避雷器运行故障分析J].西北电力技术，2003（1）：52-54.⑵吴倩.对10kV金属氧化锌避雷器的故障分析[J].电工园地,2002（1）:26-27.。