多重雷擊下ZnO避雷器熱擊穿機理研究

畢潔廷

(1. 江蘇電子信息職業學院，江蘇 淮安223003; 2. 廣西大學電氣工程學院，南寧530004)

0 引言

在國標GB/T 21714.1—2015的3.7中，把多重雷擊描述為：平均由3～4個雷電閃擊組成，兩個雷擊的時間間隔約為50 ms。由電網公司實際雷電定位裝置記錄的多重雷擊和國標中的描述有較大差異，在本研究研究工作中，主要依照實際雷電定位裝置記錄的多重雷擊的特性。為此，現將多重雷擊作如下說明：

一次雷擊中包含多次放電，放電時間間隔為毫秒級的重復性雷稱為多重雷擊，時間間隔從幾個毫秒到上百毫秒不等。毫秒級多重雷擊時間間隔主要在10～200 ms之間。在兩個毫秒級的多重雷擊之間又包含多次微秒級的放電過程，稱為多次回擊。回擊雷時間間隔主要在50～1 000 μs之間，有時回擊雷也稱之為多重雷擊。本研究中，毫秒級多重雷擊和微秒級回擊雷統稱多重雷擊，也稱為疊加性雷擊。將雷擊時間間隔超過1 s的雷擊過程稱為多次雷擊。

在多數情況下，每一次雷擊中都伴隨著若干次多重雷擊，據國際大電網會議(CIGRE)統計，自然界中的雷擊中75%以上為多重雷擊[1]。

在中國，全國范圍內的平均雷擊事故率已超過50%，南方地區由于雷雨較多，雷擊事故率更是高達70%[2]，在這些雷擊事故中，ZnO避雷器熱擊穿事故是不容忽視的問題。

常用的復合外套ZnO避雷器是封閉結構，其散熱問題一直比較突出，尤其是氣候變化導致極端氣候增多，雷害越來越嚴重，由巨型雷和多重雷擊引發的雷害所占比例越來越高，高壓輸配電線路上避雷器發生熱擊穿現象越來越多，更為嚴重的是，有時熱擊穿現象還會進一步發展為避雷器爆炸等嚴重后果。……