配網(wǎng)避雷器雷害故障原因分析和應(yīng)對(duì)策略解析

王桂裕

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司福州供電公司,福州 350000）

0 引言

配網(wǎng)在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位，直接關(guān)乎電能能否正常分配給用戶(hù)，隨著用電需求增加，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得愈發(fā)復(fù)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(zāi)害危害極大，易導(dǎo)致線(xiàn)路短路、電壓升高，因此造成的安全事故在生活中時(shí)有發(fā)生。為保證安全配電，現(xiàn)代配電網(wǎng)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(shù)質(zhì)量，還是在運(yùn)行管理中，都要及時(shí)總結(jié)原因，盡量避免雷電造成的配電故障。

1 配網(wǎng)避雷器的常見(jiàn)故障及原因分析

1.1 簡(jiǎn)述

配網(wǎng)避雷器是保護(hù)配電線(xiàn)路和設(shè)備免受高瞬態(tài)過(guò)電壓造成的危害的一種裝置，所以又叫過(guò)電壓保護(hù)器，多安裝于繞組旁邊，或?qū)Ь€(xiàn)與地線(xiàn)之間。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)遭受雷擊后，巨大電流會(huì)沿著導(dǎo)線(xiàn)侵入其他設(shè)備，若沒(méi)有避雷裝置，則設(shè)備很容易損壞。安裝有避雷器后，如果電壓達(dá)到危險(xiǎn)值，避雷器會(huì)自動(dòng)動(dòng)作，將電荷導(dǎo)入大地，從而保護(hù)設(shè)備安全。

1.2 常見(jiàn)故障

氧化鋅避雷器具有良好的密封性、保護(hù)特性、耐污穢性能和通流能力，且能抗震，承受風(fēng)力和拉力，在當(dāng)前有著廣泛應(yīng)用。在運(yùn)行中，較為常見(jiàn)的故障有閥片破碎或側(cè)閃故障、內(nèi)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(nèi)部受潮。以瓷套式避雷器為例，內(nèi)部空腔部分占了近一半，所以很容易因?yàn)槔涿泝?nèi)縮而受潮，降低了避雷器性能。此時(shí)，阻性電流會(huì)不斷增加，可根據(jù)其變化來(lái)判斷避雷器受潮程度。安裝不合理也是一大原因，如安裝時(shí)密封不嚴(yán)，導(dǎo)致有水分進(jìn)入，必然會(huì)因受潮發(fā)生放電、爆炸等事故。

（2）保護(hù)失效。如今配電線(xiàn)路更長(zhǎng)更復(fù)雜，為防止雷擊事故，應(yīng)正確安裝線(xiàn)路避雷器。運(yùn)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(huì)導(dǎo)致避雷器保護(hù)失效；在大風(fēng)天氣，避雷器可能會(huì)發(fā)生偏移，以至于間隙防雷特性有所下降；當(dāng)過(guò)于靠近與絕緣子中間處時(shí)，雷電過(guò)電壓極易引起放電，最終導(dǎo)致絕緣子發(fā)生閃絡(luò)故障。

（3）密封性差。避雷器的密封性十分重要，生產(chǎn)過(guò)程中和出廠(chǎng)前務(wù)必要嚴(yán)格檢查，確保質(zhì)量合格。但實(shí)際中，材料質(zhì)量不合格、裝配不合理，加上生產(chǎn)人員和質(zhì)監(jiān)部門(mén)存在缺陷，難免會(huì)有不合格產(chǎn)品流于市場(chǎng)。且隨著競(jìng)爭(zhēng)加劇，很多生產(chǎn)廠(chǎng)家為節(jié)約成本，可能會(huì)在材料和工藝上動(dòng)手腳，致使產(chǎn)品密封不嚴(yán)。如此一來(lái)，必然會(huì)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(dāng)前很流行，熱穩(wěn)定性對(duì)其很是關(guān)鍵，直接關(guān)乎安全性和使用耐久性。熱穩(wěn)定性指的是熱量產(chǎn)生和熱量散失都要穩(wěn)定合理，如果周?chē)h(huán)境溫度過(guò)高，避雷器溫度也會(huì)升高，這時(shí)就要做好散熱工作。當(dāng)其發(fā)熱功率遠(yuǎn)大于散熱功率時(shí)，高溫難以散去，內(nèi)部閥片將因高溫而引起熱擊穿。

（5）局部放電。一般來(lái)說(shuō)，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(dǎo)致電位差增大，甚至接近工作電壓，很容易引發(fā)故障。

2 實(shí)際案例分析如何降低配網(wǎng)避雷器故障發(fā)生率

某地區(qū)近些年來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，用電量驟增，10KV配電線(xiàn)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(shù)量也不斷上升。因?yàn)榕c配電導(dǎo)線(xiàn)相連，對(duì)其自身質(zhì)量和安裝都有著嚴(yán)格要求，務(wù)必要降低故障發(fā)生率。加上更新維護(hù)時(shí)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(shè)備及柱上設(shè)備的雷害防護(hù)裝置多選擇復(fù)合外套無(wú)間隙金屬氧化物避雷器保護(hù)；架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)則多選擇復(fù)合外套串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器。開(kāi)關(guān)站和變電站等選擇電站型無(wú)間隙避雷器，額定電壓為17kV，持續(xù)運(yùn)行電壓13.6kV；柱上開(kāi)關(guān)、柱上斷路器等設(shè)備選用配電型無(wú)間隙避雷器。為提高配典型無(wú)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(shí)，脫離器不動(dòng)作。

2.2 正確安裝

與架空線(xiàn)路相連的長(zhǎng)度超過(guò)50m的電纜，應(yīng)在兩端裝設(shè)避雷器保護(hù)；常開(kāi)的柱上開(kāi)關(guān)需在開(kāi)關(guān)兩側(cè)裝設(shè)避雷器，其余的則裝設(shè)在電源側(cè)。安裝時(shí)需注意，不允許用避雷器代表絕緣子，同時(shí)避雷器的上引線(xiàn)需要保持一定程度的弧垂,并采用銅線(xiàn)的半徑為6～8mm2；采用直立的安裝方式：安裝時(shí)需要在支撐角鋼上把避雷器采用電極螺栓固定，同時(shí)避雷器的接地需要通過(guò)盡量短的接地線(xiàn)；采用避雷器用于設(shè)備的保護(hù)時(shí)，應(yīng)保障兩者之間的距離不超過(guò)5米，以增強(qiáng)效果。

2.3 運(yùn)行維護(hù)

目前的運(yùn)行維護(hù)手段包括：預(yù)防性試驗(yàn)(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(shù)、紅外檢測(cè)局部致熱缺陷、測(cè)試阻性泄漏電流和全電流(正常運(yùn)行情況下)。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意比較歷史數(shù)據(jù)和相間數(shù)據(jù)，并考慮測(cè)量時(shí)的測(cè)量方法、運(yùn)行電壓與環(huán)境條件不同帶來(lái)的影響。線(xiàn)路雷害防護(hù)裝置在每年雷雨季節(jié)前安排特巡，巡視時(shí)，運(yùn)行人員可先目測(cè)或者輔助使用望遠(yuǎn)鏡在地面上對(duì)防護(hù)裝置外觀(guān)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)影響其自身性能或者保護(hù)功能的缺陷后再安排登桿消除。

3 結(jié)束語(yǔ)

作為一種安全保護(hù)裝置，避雷器在配電網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用，可有效降低雷擊災(zāi)害，保護(hù)配網(wǎng)安全，從而維護(hù)正常輸配電。當(dāng)在實(shí)際中，避雷器也同樣會(huì)因?yàn)槔讚舳l(fā)生各種故障，這就要對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量和性能不斷完善。

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

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