氧化锌避雷器击穿接地原因及分析

黄青江　朱建琨　邱长友

摘 要：配电网大量使用配电用氧化锌型避雷器，防止配电设备在雷电过电压和操作过电压下发生损坏。在运行中氧化锌型避雷器由于质量问题发生击穿，使氧化锌型避雷器发生永久接地故障，文中对一起 10kV氧化锌避雷器故障事故进行诊断分析，通过对避雷器解体和运行工况分析，找出了该次避雷器发生击穿故障的原因，最终认定避雷器自身制造缺陷导致避雷器受潮是造成该次爆炸事故的主要原因。

关键词：避雷器;击穿;接地

1 事故原因

2019年8月1日23：49分，我区某水源地10kV I 、II 段保护装置均显示装置报警、接地告警、PT断线等故障信息，供电部门赶往现场检查、处理，现场检查发现10kV配电室手车单体PT均开裂、损毁，这起事故的主要原因是线路末端杆B相避雷器击穿，引起10kV系统电压升高，长时间接地造成PT绝缘损坏烧毁

2 事故分析

2.1 故障避雷器解体检查

事故发生后，对故障相避雷器拆卸和外观检查。发现在避雷器上端硅橡胶外套外表面出现击穿爆炸裂纹、孔洞，避雷器伞裙上出现大面积放电后炭黑痕迹，见图 1。

对避雷器进行解体检查，发现绝缘护套下填充绝缘胶有明显的电弧击穿通道见图2，

说明大电流未经过内部氧化锌阀片形成通路，而是躲过阀片由侧面通过空气间隙击穿有较强的沿面放电发生形成侧闪。随后检查氧化锌阀片在击穿放电下的情况，发现阀片完好，未见阀片（共4片）有破裂或破碎的情况，见图3，说明阀片未劣化，如若阀片劣化导致避雷器击穿则故障表现，应为阀片爆炸而不是侧闪。

2.2 同杆非故障避雷器解体检查分析

对故障点非故障相避雷器解体，发现此类氧化锌避雷器的芯体是先将电阻片及电极用环氧浸渍的无碱玻璃丝带卷绕并加热固化，在用环氧树脂浇注并加热固化。环氧树脂固化面与固定芯体的玻璃丝环中有明显间隙和少量的水汽见图4、图5，由此可见发生侧闪的原因，

是由厂家为消除氧化锌避雷器阀片与外绝缘筒间的空腔，采用注胶来填充。注胶温度较高，约200℃，因玻璃丝管与阀片的热膨胀系数相差较大，高温注胶导致玻璃丝管产生破裂，使避雷器芯体与浇注绝缘体间存在气隙，而空腔的呼吸作用易导致潮气侵入，潮气聚集于阀片侧面而使侧面绝缘强度下降，在过电压下发生闪络。

3 事故总结

3.1 氧化锌型避雷器故障原因

（1）老化原因 国內氧化锌避雷器因为老化造成的损坏很少，而避雷器击穿、爆炸的主要原因是阀片质量差，使电位差分布不匀称，运行一段时间后，部分阀片老化，由于电网电压不会改变，则避雷器内其他正常的閥片因荷电率升高，承担加重，造成老化速率加速，造成避雷器产生热奔溃，故而导致避雷器阀片劣化从而产生爆炸。

（2）受潮问题 避雷器的受潮主要是密封不良或漏汽，使潮气或水份侵入，避雷器内部的受潮和避雷器的生产质量有着密不可分的关系，当密封垫缩小形变的指标值达不到设计方案规定时易造成密封性无效。

（3）故障运行时间长 由于行业规范中配电网允许接地故障运行2-3小时，当中性点不接地系统中发生单相接地，使非故障相对地电压升高到线电压，即使避雷器所承受的电压小于其工频放电电压，而在持续时间较长的过电压作用下，可能会引起爆炸。

4.2 预防氧化锌避雷器爆炸的具体措施

（1）按规定做好氧化锌避雷器的电气预防性试验测试泄漏电流，从而有效地发现避雷器是否劣化、受潮，定期巡视，并将避雷器计数器的泄漏电流数据进行记录，每月对数据进行分析，绘制曲线。对泄漏电流突然增大的应及时汇报，开展带电测试或停电试验。

（2）在订货时选择正规厂家，选择质量过关、信誉好的厂家，仔细阅读相关技术标准和使用要求，有些避雷器运行中的环境温度在-40℃-+40℃，这种避雷器在昼夜温差大或日间温度高的地区并不适用。为提高避雷器运行的可靠性，应在设备选型时保证其防侧闪能力及阀片质量。

5 结语

故障的分析、诊断、处理必须严谨、不能只把故障处理就满足现状，将多年的事故、故障原因放在一起分析，正视同类电气故障的共性，将它们治标更要治本，在订货、施工、运行维护中将其消灭在萌芽状态才是该有的态度。

参考文献

[1]黄建华.一起110kV氧化锌型避雷器事故分析[J].电压技术，1998，24（4）：79-82

[2]王兴贵，李庆玲，李效珍.氧化锌避雷器应用研究[J].高压电器，2008，44（2）：175-177