10kV配网用避雷器故障分析及对策

10kV配网用避雷器故障分析及对策
发布时间：2022-06-30T07:19:53.936Z 来源：《新型城镇化》2022年13期作者：黑日伍呷[导读] 本文阐述了10kv配电网避雷器的主要故障，并进一步分析其出现故障的原因，并提出针对性的解决措施，希望能够给同行带来一定的参考价值。

国网四川省电力公司喜德县供电分公司四川喜德 616750摘要：本文阐述了10kv配电网避雷器的主要故障，并进一步分析其出现故障的原因，并提出针对性的解决措施，希望能够给同行带来一定的参考价值。

关键词：10kV；配网；避雷器；故障分析；对策分析
1引言
在10kV配电网线路之中，装配避雷器已经成为常见的防雷举措之一，在维护电力设施安全以及减少10kV配电网雷击跳闸概率问题上起到了至关重要的效用。

较之于瓷外套金属氧化物型避雷器，因为复合外套无间隙金属氧化物避雷器的体积较小，质量较轻，密封程度高，总体模压成型、架构紧凑，耐污程度高，泄流能力强，因此被普遍适用于10kV配电网配电变压装置、柱上开关、电力电缆终端、户外开关站等电力设施之上，如此一来就能够确保它们不会遭到雷击的损害，保证10kV配电网顺利运作。

基于此，本文将阐述比较常见的避雷器故障，并分析其出现原因，提出相应的预防措施，希望给同行带来一定参考价值。

2避雷器常见故障分析
在实际运作过程中，比较普遍的避雷器故障包括：绝缘外套闪络烧伤、内部氧化锌阀片受损、机械断裂等等。

在大部分情况下，避雷器故障即内部阀片炸裂，而导致其阀片炸裂的常见因素即避雷器老化严重。

而针对避雷器外部出现闪络受损的故障，此时很大程度上受到变压器安装地理方位的影响。

避雷器表层湿度较大，积污严重情况下，表层泄漏电流上升而诱发放电问题。

除此之外，避雷器之所以老化现象严重，很大程度上是因为厂家密封技术不尽完备，密封材料质量差，从而影响到了避雷器的应用周期[1]。

具体故障原因分析如下： 2.1雷电作用
考虑到避雷器非线性“伏一安”的基本属性，它们在顺利运作期间，其电压表现为高阻绝缘的状态，一旦受到雷击影响，此时就会表现出低阻状态，避雷器导通让高密度的雷电流顺过避雷器阀片，如此就能够释放雷电流。

不过，如果雷电流大于电流通流容量，此时就会使得避雷器内部氧化锌阀片受损。

根据有关资料显示，相关人员对10kV配电网避雷器内部氧化锌电阻片以及整个避雷器提供了4秒／10秒大电流冲击耐受能力测验，根据测验结果表明，在电阻片规模统一的基础上，整个避雷器大电流冲击测验的结果并不乐观。

而且，从结构上剖析避雷器，此时大电流冲击耐受程度从高至低依次排序，即管型结构避雷器、笼型结构避雷器以及缠绕结构避雷器[2]。

这就不难看出，在10kV配网运作过程中，选取避雷器、技术水平在很大程度上决定了避雷器的实际故障率。

2.2内部受潮
一旦避雷器受潮，那么阀片绝缘的水平就会减小，此时就会导致阀片在过电压时出现闪络。

不仅如此，如果避雷器内部受潮，此时就会导致运行过程中，电压下所经过氧化锌阀片的整体电流（即泄漏电路）迅速上升，进而导致避雷器内部沿阀片释放电力，使得氧化锌阀片受损。

2.310kv避雷器密封不严
出厂10kv避雷器过程中，要求及时提供专业化的质量检测，如检测过程不严或厂家自身采取的密封技术不尽完备，此时就会造成避雷器绝缘筒与内部氧化锌阀片间出现缝隙。

而只要出现气隙，在长时间运作的呼吸作用下，避雷器内部就会受潮，一旦潮气累积到一定水平，就会大大削弱避雷器内部绝缘属性，最终使得雷电过电压基础下的内部氧化锌阀片产生闪络问题，同时生成电弧，导致避雷器受损[3]。

2.4避雷器老化问题分析
根据有关资料表明，配网氧化锌避雷器其阀片均一属性较弱，在长期带电运作情况下，使得阀片电位布局不匀称。

电阻片边釉层和金属氧化物芯体接合面不均，而这一情形在承受冲击电压的情况下，如果接合面出现气泡，那么就会在气泡位置构成放电现象，从而被击穿。

因为避雷器不断老化，所以极易造成外套受损、氧化锌阀片受损或者出现绝缘外套闪络问题。

2.5氧化锌阀片抗老化性能差
在10kv避雷器运作期间，还常常会受到电网工频电压、雷电过电压等因素的影响，此时就会在短时间内导致避雷器内部氧化锌阀片逐步老化。

而如果氧化锌阀片极度老化，一旦遭到外部雷击，阀片表层的泄漏电流就会产生布局不均的现象，进而造成阀片局部电流密度远远超过所能够负荷的最大值，从而导致阀片受损。

针对这一情况，在选取10kv避雷器内部的氧化锌阀片的过程中，相关人员务必要优先选取抗老化程度较高的阀片[4]。

如果抗老化程度较低，那么在经过长时间运作后，这就会大幅度提升避雷器出现故障的概率。

310kV配电网避雷器配置相关问题分析
3.1选取避雷器选择
根据避雷器的运作原理，避雷器保护以及运行属性是彼此影响的。

在建设10kV配电网过程中，要全面地考量系统运作状况，从而科学选取避雷器，具体要求阐述如下：其一，系统化地分析目标区的外部自然条件，如海拔、天气、地震程度、工业污秽等情况，如果目标区不具备正常应用的条件，那么就要有目的性地选择非正常应用条件下的避雷器装置。

其二，以最高系统和暂时工频过电压作为基本准则，各自划定避雷器额定以及持续运作电压。

其三，根据有关估算结果，各自划定避雷器标称放电电流、方波冲击电流放电以及压力释放等不同的层级。

其四，依据上述分析，就可以初步判定避雷器型号，然后根据计算公式—避雷器雷电冲击保护程度×配合因素KC，KC≥1.4，进一步获取受保护设施的绝缘额定雷电冲击耐受的实际电压，从而有效地明确被保护设施绝缘水准有无达标，如果并未达到既定标准，此时就可以再次对避雷器的有关参数予以考量，如此一来就能提升避雷器防护效果，确保10kV配电网顺利运作[5]。

3.2避雷器安装相位问题分析
相关人员在装配避雷器期间，还要求设置于某相导线之上，如果在配电网运作期间，导线产生感应过电压，那么避雷器会生成动作注入分流。

在此期间，避雷器导线和其他导线之间会产生耦合问题，绝缘子两侧电压下降，耐雷程度随之上升。

根据有关实践经验可知，在不同相装配避雷器，其防雷效果有所不同。

3.3避雷器保护范畴分析
避雷器的保护范畴可以归结为如下两种：其一，针对操作过电压，相关人员要把避雷器装配至操作过电压超过绝缘子串耐受水平上，有关资料显示，通过搭建避雷器保护范畴评测模型，可获取典型参数下10kV配电线路避雷器保护范畴高达180米。

其二，针对直击雷过电压，它们避雷器缺少外延保护范畴，此时就务必要在不同杆塔甚至每相装配避雷器，如此一来就能够合理调控直击雷过电压现象。

410kv避雷器故障的防控措施分析
首先，科学开展10kv避雷器的出厂测验。

10kv避雷器的出厂测验可分为两种，其一，各个避雷器都要求进行的测验以及抽检测验等，在此之中，各个避雷器都要求开展的测验就是避雷器工频电压耐受测验、避雷器的局部放电属性以及无线电干扰电压测验、避雷器直流参考电压测验、残压测验、陡波冲击残压测验、操作冲击残压测验以及雷电冲击残压测验。

除此之外，抽检测验就有老化性能测验、绝缘性能测验和机械性能测验等等。

其次，相关人员还需要进一步加强对10kv避雷器运作状况的监测程度。

而10kv避雷器绝缘劣化的主要表现即泄漏电流上升，此时就难以被察觉，进而导致避雷器异常运作，最终引发严重故障。

所以，相关工作人员务必要强化对10kv避雷器运行情况的实时监测程度，并在第一时间内察觉避雷器运作期间出现的故障问题，运行中存在的故障隐患，最大程度地避免故障发生。

比如说，想需要装配10kv避雷器在线监测仪，而且还应该增强对在线监测仪的巡检程度，尤其是在雷暴气候之后，还需要对易出现避雷器问题的地点多加巡检。

不仅如此，还要求按时对10kv避雷器提供多种多样的电气属性测验，同时还要校验所装配的在线监测仪。

第三，进一步提升10kv避雷器的防污程度。

为了防止10kv避雷器因为积污而出现闪络问题，此时可以采取一定的瓷套防污处理。

比如说，相关人员可以及时对避雷器瓷套提供必要性的清理，或者定期在表层涂抹上一定的防污闪硅油。

而且，在选取10kv避雷器的过程中，尤其是在污染较重的区域，可以优先选取具备防污瓷套的10kv避雷器。

5结束语
综上所述，10kv避雷器之所以会出现不良故障，很大程度上是因为自身质量不佳，或者是由于内部氧化锌阀片老化，外部瓷套积污闪络引发的。

为了进一步提升10kv避雷器运作的可能性，此时就要完成好避雷器的设备选型和出厂测验工作，而且还应该采取系统化的手段，诸如带电检测、在线监测等方法，进一步强化对避雷器运作工况的监测情况，在第一时间分析避雷器绝缘劣化以及受损程度，同时采取针对性的处理措施。

在选取避雷器时，要求全面考量装配的地理方位，牢牢遵循GB11032进行避雷器出厂测验，提升避雷器出厂的合格率，安装前要仔细检查避雷器，而且还要求确保安装地点接地适宜，防止10kV配网用避雷器出现故障。

参考文献
[1]刘永军.10kV配网用避雷器故障及解决措施[J].大陆桥视野,2018(004):58-59.
[2]杨珂.10kV配电网避雷器故障分析及对策[J].云南电力技术,2017(01):2-6.
[3]苏凤仁,赵富红.10kV配电网避雷器故障分析及处理措施研究[J].城市建设理论研究：电子版,2019(2):1-2.
[4]王桂裕.配网避雷器雷害故障原因分析和应对策略解析[J].山东工业技术,2014(21):1-2.
[5]王友旭,宋友,聂德鑫,等.10kV配网混联线路故障分析及应对措施[J].电瓷避雷器,2019(1):6-9.
作者简介：黑日伍呷（1988-），男，彝族，四川喜德人，本科，工程师，主要从事电力生产运维检修，电力工程项目建设。