氧化锌避雷器爆炸的原因

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氧化锌避雷器故障分析及相关建议

运行与维护

Operation And Maintenance

电力系统装备

Electric Power System Equipment

2020年第23期

2020 No.23

1 故障情况

某变电站间隔A 相的112PT 型避雷器在2018年6月发生了故障，接线座在避雷器上端脱离了本体，在进行泄压的过程中，避雷器底座封板由于受到冲击而出现了裂缝。

此次事故中的避雷器投运时间于2017年12月，每年、每月对其进行一次专业的红外测温以及红外检测，在其最开始投入运行的半年时间内以及雷雨季到来之前，对其运行电压下所泄漏的交流电流进行了带电测试，并未发现任何异常数据。

据调查，大约在故障发生的一周前，在该区域内时常会发生雷雨天气，在采用雷电定位系统进行查询后得知，事故变电站附近1 km 范围内的区域5h 内受到了108次雷击，最高雷电流达到了100.4 kA 。

变电站内发生事故的氧化锌避雷器产品都产自同一批次，因此，在变电站内通过对避雷器的特巡能够发现，运行电压下的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器所泄露的交流电流，都出现了明显的变化，前者和后者分别由0.4 mA 、0.43 mA 上升到了0.9 mA 和0.65 mA 。存在着明显的热点，两避雷器分别达到了8.3 K 和4.5 K 的最大温差。

对变电站内各避雷器展开停电试验后，根据表1中的线路1和线路2中的A 相和C 相避雷器的实验数据能够得知，其均采用了不合格的绝缘电阻。2 故障原因分析

2.1 解体

（1）避雷器外部所缠绕的玻璃纤维管所采用的材料为环氧树脂，其能够使避雷器保持原有的机械强度，同时为避雷器的密封提供相应的基础。

金属氧化锌避雷器爆炸分析和改进

３安全管理对策的实施
我们可根据年检停电组合方式明细表，通过检修、运行、安监３个部门的统一意见，制定标准地线位置
图。当设备停电组合发生变化时，视实际情况调整地线
位置和编号。以下是按照某变电站年检组合方式停电设备检修时
图１地线示意图
Ｉ母ＩＩ
电工技术｝０７｝２｝２０１期４３
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防雷保护技术件上有锈斑或锌白，这便是ＭＯＡ受潮的证明。（）Ｏ２ＭＡ的额定电压（）和持续电压（取值偏低。）
线之间，应在该检修侧隔离开关处施以接地，泄放感应电荷。⑧为保证接地线在突然来电时可靠地作用于短路，使电源断路器跳闸，接地线与检修部分之间不能连有熔断器，以防止发生断路时使检修部分被孤立，失去保护。 wk.baidu.com
（）的检修人员要求地线离检修设备越近越好，９有这是不安全的，因为一旦突然来电短路，地线导体温度必然骤然升高，甚至可达７０３ ℃以上，地线太近可能烫
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氧化锌避雷器的检修和常见故障处理

随着社会经济的迅速发展，人们对电力设备的平稳运行有了更高的要求，特别是氧化锌避雷器。基于此种背景下，必须了解氧化锌避雷器的常见故障，通过各种试验明确具体故障部位并进行检修处理，进而保证电力设备的质量，充分发挥其作用，从而为变电站更好的运行提供有力保障。

标签：氧化锌;避雷器;故障;检修

1氧化锌避雷器的常见故障分析

氧化锌避雷器电阻阀片的作用与由电阻、电容共同构成的混联电路相同。在处于正常运行电压情况下，氧化锌避雷器的持续泄漏电流主要由非线性阻性分量与线性容性分量构成，而阻性电流则在总泄漏电流中占据10%-20%的比例，主要有绝缘支撑件泄漏、阀片沿面泄漏与自身非线性电阻分量及瓷套内外表面沿面泄漏等。在长期工频电压与天气变化的作用下，金属氧化锌避雷器主要会出现两种问题，即阀片受潮与老化。例如，在受潮后阻性电流分量会提高阀片的温度，并产生有功损耗，极易出现避雷器损坏或爆炸等问题，进而出现大面积停电的事故。

1.1氧化锌避雷器受潮

由于空气中的水蒸气导致避雷器受潮引起的损坏属于最常见的原因，此时会出现两种现象：电流泄漏量增加和避雷器内部出现微光闪烁。出现以上故障的主要原因可能是：避雷器组装原因和避雷器密封原因。而最有可能造成这两个原因的是，由于厂商组装环境不符合要求或者密封不严;避雷器的工作环境：由于避雷器长时间运行或者是电压过大，导致周边环境温度不断升高，产生水蒸气并不断向外扩散，最终引起氧化锌避雷器内部出现闪烁。此时，由于受潮产生的这种故障会出现以下现象：水蒸气导致内部出现铁屑腐蚀、微光闪烁出现放电痕迹、电流监控装置显示泄露电流量过大。

一起氧化锌避雷器爆炸事故分析

摘要：避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一，而氧化锌避雷器（metal oxide arrester，MOA）以其优异的电气性能逐渐代替其他类型的避雷器，成为电力系统的换代保护设备。文中介绍了一起典型的MOA故障情况，并对造

成MOA故障的原因进行了总结分析；同时，结合解体和运行工况详述了该次MOA发生爆炸击穿的原因，MOA自身设备的不良受潮是导致这次事故的主要原因。最后，提出了一些反事故措施及合理化建议，确保及时掌握避雷器的运行状况，预防同类事故再次发生。

关键词：MOA；故障；电击穿；绝缘受潮

0.引言

电力系统在运行的过程中，经常遭受各种内部过电压或大气过电压的侵害，

如果过电压值超过电气设备的耐压水平，就会造成电气设备事故，甚至使供电中断，影响电力系统的可靠供电。为了减少过电压对电气设备的损害，都要在电力

系统中装设避雷器，以确保电气设备稳定运行[1]。本文对一起110kVMOA故障事故进行诊断分析，并结合变电站实际运行情况提出了一些改进建议。

1.事故简况

某110kV某变电站110kV某线路差动保护动作，该线开关跳闸，重合闸动作

不成功，2号主变三侧开关跳闸，2号主变失电。同一时间35kV备自投，10kV备自投动作，35kV分段、10kV分段合闸成功，未对外甩负荷。现场检查发现该线

路A相避雷器爆炸，防爆孔已动作。

2.避雷器解体检查

2.1外观检查

事故发生后，对故障相避雷器拆卸和外观检查。发现在避雷器端盖处有电弧

烧伤痕迹，复合外套外表面多处出现击穿爆炸孔洞，击穿爆炸孔洞与环氧树脂绝

氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施

氧化锌避雷器是一种非常有效的电网系统防御雷电过电压保护装置，它的特性可以保证其长期稳定运行。本文对氧化锌避雷器的损坏原因进行了分析，并提出具体的预防措施，为电力系统氧化锌避雷器的可靠运行提供了技术参考。

标签：氧化锌避雷器接地电阻过电压阀片预防措施

氧化锌避雷器具有无间隙、无续流、残压低等优点，是一种具有良好保护性能的避雷器。装设氧化锌避雷器是保护电气设备免遭大气过电压损坏的主要手段，也是防护某些内部过电压的重要措施，因此在电网配电系统中广泛使用。氧化锌避雷器在正常运行情况下，避雷器是不导通的，当配网线路遭受雷击过电压或系统过电压，作用在避雷器上的电压达到避雷器的动作电压时，避雷器就会导通，通过大电流，释放过电压能量并将过电压抑制在一定水平，减少了对电力设备的冲击，保护了电力设备的绝缘。

广东电网清远阳山供电局地处粤北山区，春夏两季雷电多发，电网设备易受雷击过电压冲击，所以配网线路、台变都基本上安装了氧化锌避雷器。从这几年的运行经验来看，因氧化锌避雷器损坏造成线路跳闸、接地事故的情况时有发生，对我局的供电可靠性提高带来了比较大的影响。现结合我局这些年氧化锌避雷器的运行情况，探讨氧化锌避雷器损坏的原因及预防措施。

1 氧化锌避雷器损坏的主要原因

1.1 接地装置的接地电阻过大，造成对氧化锌避雷器反击

反击现象是指接地导体由于地电位升高可以反过来向带电体放电。当雷电击到氧化锌避雷器时，雷电流经过避雷器的接地体泄放到大地。如果接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升得很高，不能放电，部分雷电流向避雷器或配变等设备反向冲击，造成反击使避雷器损坏，有时甚至击毁配电变压器。

氧化锌避雷器爆炸原因及防止措施

ｎｎｒｔｃｏｓｗｏｅｐｅｅｔｄＥｐｏｉｎ￣ｕｅｆｔｅｚｎｘｄｉｈｎｎｒｔｃｏｓｗｒｎ－ｉｇｐｏｅｔｒｒｒｓｎｅ．ｘｌｓｏａｓｓｏｈｉｃｏｉｅｌｔｉｇｐｏｅｔｒｅｅａａｇ
② ＭＯＡ的两端盖板加工粗糙，有毛刺，防爆将
板刺破导致潮气或水分侵入。
爆炸。广西电力系统的统计表明，避雷器爆炸事故每年都有发生，以ＭＯ尤Ａ的事故率高，重影响系严统供电，以１９统计，仅９６年运行３ｖ及以上的避５ｋ
发生爆炸，又如，变电所１９年ｌ月５日因雷电某９８０
ＭＡ受潮有两个途径：Ｏ
《）１密封不良或漏气，潮气或水分侵入。西安使电瓷厂对１９９１年５月前生产运行中损坏的９相ＭＯＡ的事故分析统计，其中７％是因密封不良侵８入潮气引起的另外２％则是因装配前干燥不彻底２
既有发生在中性点非直接接地系统的，也有发生在
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中性点直接接地系统的。
容量大，保护性能及稳定性好等优点，从而逐步取代传统ＳＣｉ避雷器已是大势所趋，前在我国高压、目

一起220kV变电站氧化锌避雷器泄露电流超标分析

近日，有媒体报道了一起220kV变电站氧化锌避雷器泄露电流超标的事件。据报道，该变电站的氧化锌避雷器泄露电流严重超标，给变电设备和电网带来了一定的安全隐患。此事引起了社会各界的广泛关注。

我们需要了解什么是氧化锌避雷器及其作用。氧化锌避雷器是一种用于保护电力系统设备的重要设备，其主要作用是吸收系统中的过电压，保护电力系统设备免受雷击和操作事故的影响。当系统中出现异常的过电压时，氧化锌避雷器会迅速将其引导到地下，避免对设备的破坏。

如果氧化锌避雷器泄露电流超标，那么就会导致设备受到过电压的侵害，甚至发生设备故障。检测和监控氧化锌避雷器的泄露电流就显得尤为重要。通常情况下，氧化锌避雷器的泄露电流应该在一定的范围内，如果超出了规定的范围，就需要采取相应的措施来修复或更换避雷器，以保障设备和电网的安全运行。

针对这起220kV变电站氧化锌避雷器泄露电流超标的事件，我们需要对其原因进行深入分析。可能的原因有：

1. 设备老化：氧化锌避雷器在长时间的运行中，会受到电气和环境的影响而产生老化，从而导致泄露电流超标。

2. 材料质量问题：氧化锌避雷器的生产材料和生产工艺都会直接影响其品质，如果选择的材料质量不好或者生产工艺不到位，就有可能导致泄露电流超标。

3. 安装和维护不当：氧化锌避雷器的安装和维护也会影响其泄露电流的情况，如果安装不当或者维护不及时，就可能导致泄露电流超标。

为了解决这一问题，我们需要采取以下措施：

1. 进行设备检测：针对220kV变电站的氧化锌避雷器，需要进行详细的检测，了解其泄露电流的具体情况，从而确定是否存在超标的问题。

氧化锌避雷器爆炸的原因分析及预防措施

・
３８・
梅山科技
２１０１年第４期
氧化锌避雷器爆炸的原因分析及预防措施
于建霞高保华
（山钢铁公司能源环保部南京２０３）梅１０９
摘
要：阐述了氧化锌避雷器的工作原理，析了在使用过程中产生爆炸的原因，分通过总
（ｎｒｙ＆ＥｖｏｍｎａＰｏｃｏｅａｔｅｔｆｉａｒＥｅｇｎｉｎｅｔｒｔｔｎＤｐｒｎｓｎＩｎ＆Ｓｅｌｏ，ａｇｇ２３）ｒｌｅｉｍｏＭｅｈｏｔｅＣ．Ｎｎｉ０９ｎ１０
Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｉｃｏｉｅａｒｓｅ；ｘｌｓｏｃｕｅａａｙｉｐｅｅｔｏｅｓｒｓｚｎｘｄｒｅｔｒｅｐｏｉｎ；ａｓｎｌｓｓ；ｒｖｎｉｎｍａｕｅ
ｋＶ以下（包括３ｋ不Ｖ系列的产品）的氧化锌避雷器系列产品，致可划分为１０５０３、．２ｋ大、．、．８０２Ｖ
这４个电压等级。
长距离多回线的输电系统和大容量电容器组、电
缆等波阻抗低的系统特别有利。当用来保护负载时，由于氧化锌避雷器没有串联间隙，电阻片不仅承受操作波，要耐受正常的持续工作电压和工还

氧化锌避雷器爆炸事故分析

运行与维护

氧化锌避雷器爆炸事故分析■徐州供电公司刘建华

2003年3月7日早晨，天气晴朗(但4日、5日有雨)，线路及母线均无故障，徐州供电公司九里山变电站设备没有任何操作，”0kV¨号母线氧化锌避雷器B相(型号为Y10W一100／260W，由南阳氧化锌避雷器厂生产)在正常运行的情况下，突然发生爆炸，波及面方圆达30m左右，飞溅的瓷片造成A相避雷器瓷套局部破损并引起110kV¨号母线失电，110kV母联断路器动作跳闸，”0kV I I号母线所带负荷被甩掉。事故发生后，由运行人员将负荷倒至旁路母线送出。

1设备检查

事故后对九里山变电站110kV¨号母线B相氧化锌避雷器进行了更换并解体爆炸相氧化锌避雷器，观察内部情况，发现避雷器氧化锌电阻片均灼伤，表层炭化。还有部分氧化锌电阻片粉碎性爆炸：残留的氧化锌电阻片柱的侧面、瓷套内腔壁有明显的闪络痕迹，玻璃钢围屏内侧有很多树枝状放电痕迹，避雷器下瓷套底端密封面结合处不平整，仔细观察，在内腔壁及围屏上发现有微小水珠。进一步解

7612008．10电力系统装备I 摘要

氧化锌避雷器在运行电压下通过的泄漏电流的大小，可以反映其性能的

优劣。受运行方式的限制，氧化锌避雷器很难及时进行停电试验，定期试验

时间间隔也较长，因此，通过带电测试来监视氧化锌避雷器的性能显得尤为

重要。文中结合徐州供电公司九里山变电站110kV11号母线B相氧化锌避雷器

发生爆炸的实例，分析了氧化锌避雷器带电测试的必要性。

体，发现该避雷器闪络通道一部分是

沿着阀片柱的侧面，另一部分是通过

阀片的内部。

并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施

科技信息
○科教前沿○
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SCIE NCE & TE CHNO LO GY INFORM ATION
2008 年第 24 期
并联电容器组氧化锌避雷器爆炸原因和防范措施
张聚凯 ( 河北冀衡集团河北衡水 053000)
【摘要】本文对保护并联电容器组的氧化锌避雷器的特点和爆炸原因进行了详尽的分析, 并提出了防范措施, 对设计选型和运行监测有很好的借鉴作用。
避雷器也应该引起足够的重视。 3.5.3 外部污秽可能引起瓷件表面电压分布不均匀 , 有可能使避
雷器局部发热。为了耐受污秽, 在泄露距离的设计上, 应明确其防污等级。
4 .防止并联电容器组用的氧化锌避雷器爆炸的措施 4.1 提高产品质量提高产品质量, 重视产品的结构设计、密封、装配环境等因素, 同时使用单位将产品的运行和故障信息及时的反馈回生产厂家, 生产厂家根据反馈回来的信息以及行业新技术使产品质量能够不断得到改善和提高。 4.2 正确选型根据工程设计方案正确选择氧化锌避雷器的各种参数, 是保证其可靠运行的关键。主要应从以下几方面着手。 4.2.1 正确选择避雷器的额定电压氧化锌避雷器的额定电压是表明其运行特性的一个重要参数, 也是一种耐受工频电压能力的指标。在《交流无间隙氧化锌避雷器》 ( GB11032- 89 ) 中对它的定义为 “施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值 ”。 GBJ64- 83 修订送审稿中对 3 - 66kV 无间隙金属物避雷器的额定电压 Ur 作出规定, 即 Ur=1.4Um。这个规定值比老规定有所提高, 更符合实际的运行情况, 建议按这个规定实施较为可行。 4.2.2 正确选择避雷器的持续运行电压持续运行电压也是氧化锌避雷器的的重要特征参数, 该参数的选择对其运行的可靠性有很大的影响。但是在 GB11032- 89 中, 把持续运行电压等同于系统最高运行相电压, 显然是偏低的。而应当将持续运行电压取值为 1.1Um, 或取为 0.8Ur。在 3- 66kV 中性点不接地系统中, 与将持续运行电压 Uc 取值为 1.1Um 与 0.8Ur 相差是不大的。我认为将持续运行电压 Uc 取值为 0.8Ur, 将更好理解, 也更有关联, 也就是其额定电压取值一定, 则其持续运行电压也是确定的。 4.2.3 进行能量核算一般认为, 在 3- 66kV 系统中开断并联电容器时, 其高压端对地出现的过电压, 约可达到 4- 5 倍的相电压。当厂家可提供避雷器产品的 2ms 方波冲击电流所对应的残压 U2MS 时, 可按通流容量法验算所选避雷器是否满足容量 Q 的并联补偿装置的放电要求。其公式为: Q≤1.3U2Ⅰ2ms/(Usm- U2ms)

氧化锌避雷器运行知识及注意事项

一、氧化锌避雷器的定义：

金属氧化锌避雷器（MOA）是一种过电压保护装置，它由封装在瓷套内的若干非线性电阻阀片串联组成。其阀片以氧化锌为主要原料，并配以其它金属氧化物，所以又称为氧化锌（Zno）避雷器。

二、氧化锌避雷器的工作原理：

在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流仅为10-5A以下，相当于绝缘体。因此，它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片。当作用在金属氧化锌避雷器上的电压超过定值（起动电压）时，阀片“导通”将大电流通过阀片泄入地中，此时其残压不会超过被保护设备的耐压，达到了保护目地。此后，当作用电压降到动作电压以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复绝缘状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭的问题。

三、结构：

一般220kV等级的氧化锌避雷器采用2串、110kV采用1串。氧化锌

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河间市山石电器有限公司HeJianShi rock electrical appliances Co., LTD

避雷器底部与底座绝缘*的是绝缘瓷套（有采用一个大瓷套或采用四各小瓷套）。氧化锌避雷器内部有一导线从底部引出至大地，当中串联一只泄漏电流表，以监视避雷器阀片绝缘情况。避雷器屏蔽线接于避雷器瓷套的最后一级裙边上，用一导线连接大地，作用是使瓷套表面电导电流不进入泄漏电流表，使泄漏电流表测量更加精确。

四、最常见异常分析及处理：

1、泄漏电流表为零。可能引起该现象的原因有：表计指示失灵；屏蔽线将电流表短接。处理方法为：

（1）用手轻拍表计看是否卡死，无法恢复时，应添报缺单，修理或更换。

氧化锌避雷器的综述报告参考模板

氧化锌避雷器的综述报告

一．国内外研究动态

1.1概述

自从1967年日本发现氧化锌压敏特性以来,具有优异非线性伏安特性的金属氧化物电阻片及金属氧化物避雷器迅速发展，在全球低压、高压及超高压领域的应用日益广泛。近年来又不断呈现新的特点。

1.2国外发展动态

1.2.1日本：最早研究与开发，发展较快又具特色。

日本在避雷器开发方面具有以下几点：

1)高梯度电阻片的开发

首先研究开发出高梯度电阻片为上世纪九十年代中期。其梯度为400V／mm约是通常电阻片的两倍，近年来研究已达600V／mm。这种高梯度电阻片，开始主要用于金属封闭避雷器和油浸避雷器中，随后用于所有的避雷器产品。第一台使用高梯度电阻片的154kV金属封闭避雷器运行已超过六年，到目前采用高梯度电阻片的避雷器业已超过5000相，运行情况正常。

2)线路避雷器的开发

据介绍，在日本输电线路的电气故障超过半数是由于雷电引起的。为了降低雷电灾害，采取了多种对策，如降低接地电阻、架设保护线、保护角减小等等。利用金属氧化物避雷器保护线路。于1980年开始，用在66kV和77kV系统目前已发展至500kV线路。线路避雷器绝大部分有间隙，电压等级集中在66kV和

77kV系统。

近几年的发展表明，66-154kV线路安装仍然较多，产品是小型化后的轻便型，便于安装，也减低了成本。铁塔单方向全装的情况为多，这种紧凑结构的轻便线路避雷器值得我们研究、借鉴。通过计数器来统计发生故障的情况观察了1903处杆塔、安装线路避雷器后，证明有97％的保护效果；另外，观察到53起安装了线路避雷器仍然发生闪络的情况，表明是避雷器的串联间隙与绝缘子安装的保护间隙绝缘配合不当。其中，还有一起避雷器损坏事故。紧凑型避雷器得到迅速发展。通过13处杆塔20相避雷器的观察66kV线路1999年到2001年3年的对比，未安装避雷器两条线路发生闪络12起，而安装避雷器两条线路只发生闪络5起，其中一条线路未发生闪络。

氧化锌避雷器烧毁事故分析

是Ｃ相设备．通过认真分析判断，初步认定是由电弧接地过电
压引起的。
地电容电压上升为１。按照过电压＝稳态值一始值。Ｃ．５２倍起Ｂ、
相出现最高振荡电压幅值为２１－．＝．。＂．０５２５５２当ｔｔ。过半个工频周期，相接地电流通过零点，．＝ｌ时经Ａ电弧自动熄灭．发生第一次工频熄弧。时Ａ相对地电容电即此压为零．Ｃ相对地电容电压为一．。Ｂ、１５３当ｔｔ。再经过半个工频周期，Ｃ相对地电容电压．＝２时Ｂ、变为一．，相对地电容电压高达一，能引起重燃，Ｂ、Ｏ５Ａ２可使Ｃ相对地电压趋与１，．则最高振荡电压幅值为２１一加．＝．。５．（５３５５）其后．隔半个上频周期依次发生熄弧和重燃．此可得每据非故障相的最大过电压为３５相电压．障相的最大过电压．倍故为２倍相电压。我国实测电弧接地过电匝倍数最大为３２绝．，
的重要因素。单相接地时流过弧道的电流有２个分量：工频电流（制）强分量和高频电流（自由）量。在分析电弧接地过电分

氧化锌避雷器常见故障和防范

避雷器是用来防止雷电波沿线路侵入变电站损坏电气设备的一种防雷装置。在正常工作电压下，避雷器间隙不会被击穿，流过避雷器的泄漏电流数值很小。当雷电波来袭时，避雷器间隙很快就会被击穿，对地放电，限制被保护设备的过电压数值，起到保护设备作用。

在10千伏电压等级电网中，氧化锌避雷器应用广泛。其不仅具有优秀的非线性伏安特性，而且造价低、无间隙、无续流、通流能力大、性能稳定。但是也时有发生击穿和爆炸等事故。为此，笔者就氧化锌避雷器的常见故障和防范措施发表自己的见解。

密封不良

原因分析：避雷器密封不良主要产生于产品的生产过程中。如避雷器阀片烘干不彻底，含水分。或者装配时，避雷器的密封垫圈安放位置不当甚至没有安装。有些厂家使用的材料不合格，如使用的瓷瓶质量差，带有看不见的小孔也会造成水分渗入，使其内部受潮。

防范措施：为了防范避雷器密封不良，用户在使用前，应进行严格的密封性测试。另外，在避雷器运行维护过程中，特别是在雷雨后，要加强对避雷器的巡视以便及时发现异常情况。在对避雷器进行定期预防性试验时，试验人员要认真仔细分析试验数据。因为避雷器受潮时，可能外观上看不出任何问题，但是只有通过试验数据才能发现内部的缺陷。

内部阀片老化

原因分析：阀片老化一般产生于运行过程中。由于避雷器阀片的均一性差，其老化程度不尽相同，就会使得阀片电位分布不均匀。运行一段时间后，部分阀片首先劣化，造成避雷器泄漏电流和功率损耗增加。

由于电网电压不变，避雷器内其余正常阀片负担加重，导致其老化速度加快。这样就形成了一个恶性循环，最终导致该避雷器发生内部击穿发生单相接地或者避雷器本体爆炸事故。

氧化锌避雷器常见故障分析及防治对策研究

174 EPEM 2020.

专业论文

Research papers

氧化锌避雷器常见故障分析及防治对策研究

湖北清江水电开发有限责任公司仝杨

摘要：对产生氧化锌避雷器内部组件受潮、阀片劣化及外绝缘污秽问题的原因及结果进行分析，提出全面防治的策略及防治手段。

关键词：受潮；劣化；污秽；分析；策略；手段

避

雷器是电站过电压防护系统中重要一环，与架空地线、避雷针、浪涌防护器、接地网等设备共同构成电站过电压防护系统。氧化锌避雷器通常与被

保护设备并联，连接在导线和地之间，当导线上产生过电压时氧化锌避雷器将先于被保护设备而导通，释放过电压能量，降低过电压幅值，保护电力设备免受过电压损害，并能在电压降低时立即恢复绝缘状态，不会造成接地故障，因此氧化锌避雷器具有响应速度快、无工频续流、残压低等优异性能，是电气设备绝缘配合的基础，在电力系统中得到广泛

的应用。

1 结构及工作原理

1.1 结构

氧化锌避雷器主要由底座、外套、阀芯、内部固定件及泄漏电流表等部件组成。外套根据材质可分为瓷外套和复合外套，根据系统电压不同其长度也不相同；阀芯为若干ZnO 阀片串联而成的柱状体，通常用高强度、不易吸潮、绝缘性能强的聚脂玻璃纤维引拔棒加以固定，外侧用绝缘筒与外套相隔离；泄漏电流表用来监测外绝缘和阀片的泄漏电流。部分避雷器顶部配有压力释放装置，当避雷器损坏或超负荷动作时及时释放内部压力，防止避雷器爆炸。为改善电位分布，220kV 及以上避雷器顶部配备均压环，500kV 及以上避雷器内部还配备有均压电容。

1.2 工作原理

ZnO 阀片是避雷器的核心，阀片具有压敏电阻

氧化锌避雷器击穿接地原因及分析

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。

标签：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，