10kV配电线路上避雷器故障分析及防范措施

摘 要：我国的城市发展迅速，快的生活节奏和生产节奏对配电线路提出了越来越大的要求，呼唤着相关配电部门做好配电和供电工作，不断在实际工作中提高10kV配电线路的供电质量，保证企业的经济效益以及社会效益。我们要加强对配电线路故障的防范，在天气因素、外力破坏因素、管理和维护因素、线路可靠性等方面，进行故障的防范工作，进而保证配电线路的可靠性、保证电网的安全性和稳定性、保证居民用电和生产用电的正常运行，促进国民经济的迅速发展。在电力运行过程中，提高10kV配电线路的供电质量，对供电企业的经济效益和社会效益有良好的促进作用。

关键词：10kV配电线路;避雷器;故障分析;防范措施

引言

随着改革开放的不断深入，我国的城市化进程越来越快，人们对供电的要求也越来越高，这就给供电和配电工作提出了巨大的挑战。然而在目前的配电线路上，常常出现一些故障，如何排除这些故障，保证供电和配电的安全，是配电运维人员关注的焦点。避雷器能限制过电压，对电气设备起保护作用，确保其正常运行。但在日常运行中，避雷器常常受自身质量、雷击频率等因素影响而发生故障，造成10kV配电线路接地故障频发，严重影响了电网的供电质量。基于此，通过几起避雷器被击穿而发生的线路跳闸事故，对10kV配电线路上避雷器的几类故障进行分析，并总结出相应的故障防范措施，以提高运维人员避雷器的检修与运行维护水平。

1避雷器故障分析

1.1避雷器内部受潮导致的故障

避雷器在安装前，未彻底烘干滞留在阀片及内部零部件上的潮气。避雷器瓷套裙边胶合处有裂缝、密封圈未焊死，易于进入潮气及水分。密封垫圈老化开裂后，失去密封作用，潮气和水分沿螺钉缝渗入内腔等都会造成避雷器内部受潮。

1.2阀片侧面高阻層出现裂纹的原因

高阻层的避雷器绝缘釉是由有机材料配制而成的，而侧面绝缘层则是通过高温烧结而成。当阀片与侧面高阻层的热膨胀系数出现较大差异时，会导致避雷器绝缘釉出现细微的裂纹，降低了避雷器绝缘釉的绝缘强度，在过电压情况下，就会出现闪络现象。为妥善解决闪络故障，应在避雷器阀片和外绝缘筒之间的空腔填充温度比较高的注胶，同时在高温注胶时，应尽量减小避雷器阀片与侧面高阻层热膨胀系数之间的差异，避免引起避雷器阀片侧面高阻层出现裂纹。

1.3雷电冲击电流导致的故障

雷电冲击的故障原因。根据国家避雷器耐雷水平生产标准，10kV系统中避雷器能承受2次65kA或40kA的雷电流冲击，避雷器中流过雷电流主要分为雷电直击和沿线路来波2种。当雷直击杆塔雷电流超过65kA或40kA时，线路会出现多相闪络现象，引起相间短路速断跳闸。但是由于短路速断跳闸现象是不可能出现在线路单相接地故障中，因此说明雷电直击产生的雷电流一定是低于65kA或40kA的，故而雷电直击不可能造成避雷器故障。当避雷器遭受雷电冲击电流过量且电流密度较大时，而阀片上的冲击电流也没有均匀分布，导致阀片上局部雷电冲击电流密度超过其允许极限值，造成避雷器中的阀片破裂，如果阀片电流能量冲击过大，则会使阀片发生破碎、爆炸。

2具体防范措施

针对不同故障采取不同应对措施。除上述措施外，在实际运行管理中，为确保避雷器安全运行，还应做好以下几个方面防范措施。

2.1针对天气因素引起故障的防范措施

2.1.1保持与气象部门的沟通与协作，能够及时掌握气候变化情况，从而提早进行相关的防范，将天气对线路的影响降到最低。

2.1.2加装线路避雷器是有效、简单的抗雷措施，在变压器高、低压侧应根据情况加装相应等级的避雷器。

2.1.3针对雷击，可以提高绝缘子的抗雷性能，事实表明，耐张悬式绝缘子能够有效防止线路的闪络性故障。

2.2加强对避雷器的日常巡视

避雷器是电力运行中不可缺少的设备之一，其运行的稳定性直接关系着电力系统供电的稳定性。因此，在其运行中应加强对避雷器的日常巡视。以“基础热像”为根据的红外诊断方法是当前避雷器常用的故障诊断方法，能有效诊断故障状态下的热场，温度升高变化，以及阀片受潮或者老化缺陷等问题。当检测避雷器温差较大时，及时开展配网不停电作业进行更换，有效保证线路安全稳定运行，防止线路因避雷器故障造成接地跳闸;还需对地下连接部位进行检查，以防发生锈蚀影响接地电阻，使雷击电流不能快速流入大地，残余的雷电冲击电流会导致避雷器发生故障;定期对避雷器的外观进行检查，确保是否存在闪络、破损等，发现问题应及时进行更换处理。此外，电网检修运维人员还应不断提高自身检修水平，熟练掌握避雷器故障分析及处理方法，积极开展带电检测工作，以减轻避雷器故障给电网运行带来的影响。

2.3做好避雷器的检验工作

为提高避雷器安全运行的可靠性，避雷器的检测水平也是极其重要的。对采购的避雷器应抽样检查，检测关键部件、密封性能等，并进行密封试验;安装前，检查避雷器外观，确保外观是否保持良好，并对其绝缘电阻值进行测量是否不小于1000MΩ;安装后，要严格按照验收规范做好验收工作。

2.4提高阀片的能量耐受能力

为避免避雷器阀片侧面高阻层出现裂纹，应将阀片的能量耐受能力提高到65kA以上。

2.5避雷器要可靠接地

首先应直接固定避雷器的接地螺栓与接地线，然后按照横担、沿接地引下线进行有效接地，确保各链接部位牢固可靠，以确保整个接地系统的完整性，而且要保证其连接的接地地网的电阻值要在4Ω以下。在焊接中采用螺栓连接，避免出现缝隙或杂物混入，影响避雷器的使用寿命。

2.6保证线路可靠的措施

要想确保配电线路的安全可靠，就要加强配电作业人员的技术水平，不断提升其施工质量和业务素质，将配电人员的维护能力提升到一个新的阶段。还要按照安全配电管理制度建立健全的奖惩制度。要加强配电企业和用户之间的沟通和交流，深入了解用户的用电需求，使配电设备管理工作更具针对性、目标性。进而保证配电线路的供电质量，提高配电企业的服务水平。

社会经济的迅速发展，推动了供电需求的增长，在这样的背景之下，10kV配电线路的线路负荷日益增大。如果出现线路故障，不仅影响供电线路的正常运行或造成电网损失，同时还将严重影响经济的发展和广大居民的正常用电。因此，对10kV配电线路供电的可靠性和安全性提出了更高的要求。所以，加强配电线路故障分析及处理能力是加强配网安全、稳定运行的关键。

结述语

综上述，随着我国城市化进程的不断加快，市场电力需求量也越来越高，电气设备的投入使用量也越来越大，为提高电气设备的安全性和可靠性，在10kV配电线路上加装瓷外套金属氧化锌避雷器。但在日常运行中，10kV氧化锌避雷器经常由于阀片侧面高阻层裂纹、避雷器内部受潮、雷电冲击电流等原因被击穿导致线路跳闸，从而导致设备绝缘性能降低，发生故障。因此加强10kV配电线路避雷器的故障及具体防范措施研究，对电力系统的稳定运行有着重要意义。

参考文献：

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[4]分析10kV配电网避雷器故障分析及处理措施研究[J]. 苏凤仁，赵富红.  城市建设理论研究（电子版）. 2016（02）

作者简介：

虎国良（1995-），男，助理工程师，本科，毕业于西北民族大学，电气工程及其自动化专业，主要从事配电生产管理、电网发展规划、工程项目管理等工作。