关于解决避雷器放电计数器若干问题的研制

2019-03-07余兴建张英周贵发赵健邓昭辉

中国设备工程 2019年4期

余兴建，张英，周贵发，赵健，邓昭辉

（1.凯里供电局，贵州凯里 556000；2.贵州电网有限责任公司培训与评价中心；贵州电力职业技术学院，贵州贵阳 550002；3.都匀供电局，贵州都匀 558000；4.贵州电力试验研究院，贵州贵阳 550001；5.安顺供电局，贵州安顺 561000）

1 研制背景

避雷器广泛应用于电力系统中，而避雷器本身的好坏，涉及到整个电网的运行安全。系统正常时，避雷器长期承受运行电压，内部主要元件会逐渐劣化，同时，大部分裸露在户外的避雷器也易受潮，会进一步加剧其劣化速度，严重时会引起爆炸，因此，需对避雷器的状态进行监测。避雷器的正常、可靠运行，需要一种高压仪器监测，这种仪器称为放电计数器，其用来记录、监测避雷器的放电次数及相关数据。

2 现状分析

运检工作人员在对避雷器用放电计数器进行巡检时，因计数器种类繁多厂家不一，导致计数器质量良莠不齐。发现问题主要有以下几个方面。

（1）计数器外表面破损：现场发现较多计数器有外壳氧化、漆面脱落现象。经分析主要原因为：计数器外壳采用铝壳普通油漆工艺，经长时间日晒雨淋后漆面起皮起泡铝壳氧化导致。

（2）计数器表头指针脱落、测量值不准确及表面刻度不清晰：现场发现少量计数器表头指针脱落及表面刻度不清晰现象。经分析主要原因为：计数器厂家使用了普通表头所致。巡检时还发现较多测量值异常现象，经计数器测试仪检测发现多为计数器本身测量不准确所致。

（3）计数器不动作：目前发现部分计数器计数不动作。经分析主要原因为：计数器下限动作电流不可靠，或内部计数齿轮卡塞。

（4）内部渗水：目前发现部分计数器内部有水珠现象。经分析主要原因为：计数器密封不可靠。

因此，为提高避雷器及计数器的整体运行质量，针对以上问题的分析，提出避雷器放点计数器的研制解决方案。

3 新型避雷器放电计数器设计

本文根据避雷器放电的特点，研制了一种避雷器放电计数器，确定了如下设计原理及技术特点。

3.1 设计原理

本文设计的避雷器放电计数器，结构如图1所示。其外壳内安装有电流表和计数表，前端安装有观察窗口，外壳前端密封固定连接有密封壳，密封壳与壳体采用硅橡胶发泡密封圈密封，密封壳外部设置有密封的滚边，观察窗口的材料为高透玻璃，外壳为抛光处理后的不锈钢外壳，表面涂抹油漆层，电流表的指针材料为碳素材料。本设计采用外壳结构和密封结构，计数器的密封部分受力均匀，确保内部不漏水，不受潮，不锈钢外壳免除长时间运行的生锈和漆面脱落现象，而且该密封结构密封效果更好，该密封结构使得计数器全身无一颗螺丝钉，外形结构和组装更加合理和稳定，侧视图如图2所示。

图1 避雷器放电计数器结构示意图

图2 避雷器放电计数器侧示图

计数器测量部分将采用全新光电耦合器和变频模块结合使用，获取电信号过程中，做到光电隔离和实时补偿，因此很好得实现了抗干扰，监测更加稳定、准确和安全，增加滤波效果及抗干扰能力，使测量精度达到2%以上，高于标准中金属氧化物避雷器用监测装置要求5%。计数器下限动作电流（波形为8/20us）严格控制在30～50A之间，如下图3。

3.2 技术特点

计数器采用不锈钢外壳，表面进行抛光处理，防烟雾等级满足B级要求，可在较恶劣环境下工作。一般可户外使用10年以上。计数器的电流表表头采用全新工艺进行定制，可满足工作在避雷器回路中的特点，并能耐受较大电流脉冲冲击，表头指针将采用碳素材料，可长时间耐受阳光照射，不氧化。

图3 新型计数器电路结构示意图

计数器观察窗口采用高透玻璃制成，其透光率高达98%，其表面进行高透光处理可减少反光，增强视觉效果，降低玻璃表面的反射系数，确保玻璃在阳光下保持良好的透光率,提高玻璃后面表头的清晰度和能见度，减少玻璃反光。

密封部分采用进口优质硅橡胶密封圈，玻璃面板与壳体采用硅橡胶发泡密封圈密封技术，又采用滚边密封，不可拆卸，全身无一颗螺丝钉，使得外形结构和组装更加合理和稳定，确保长期使用不会龟裂或变形，在-50～120℃之间都能维持其原有的高密封性能。所有计数器均需要进行抽气浸泡法进行密封试验，计数器本体无一颗螺丝钉，确保密封可靠性。