使用金属氧化物避雷器要注意的问题

机电技术 2011年8月

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作者简介：刘增辉(1954-)，男，电气高级工程师，从事电气技术及节能监测管理工作。

周均仁(1966-)，男，电气工程师，从事电气技术及节能监测管理工作。

使用金属氧化物避雷器要注意的问题

刘增辉 周均仁

（云南锡业集团公司设备能源处，云南 个旧 661000）

摘 要：介绍了金属氧化物避雷器额定电压U r 、持续运行电压U C 的确定及型号的选择。指出了使用金属氧化物避雷器存在的问题及解决的方法。

关键词：金属氧化物避雷器；电压；使用

中图分类号：TM862＋.1 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2011)04-084-02

云南锡业集团公司供电系统最高电压等级35kV 并且中性点不接地。在防雷措施方面，发现使用金属氧化物避雷器不正确，不仅造成金属氧化物避雷器自身的损坏，同时造成了被保护设备的损坏，后果相当严重。综合金属氧化物避雷器存在的问题，主要有几个方面。

1 无间隙金属氧化物避雷器额定电压U r 选择过低

(1) 对金属氧化物避雷器额定电压的概念解读有误，把电力系统的标称电压理解为金属氧化物避雷器的额定电压。例如选择金属氧化物避雷器用来保护10 kV 级变压器时，误按系统最高电压来选择，即选择额定电压12.7 kV 金属氧化物避雷器。这样选择的金属氧化物避雷器不能满足暂时过电压的要求，在中性点不接地系统中发生电弧接地时容易烧坏，不仅不能起到保护作用，还会引发事故。

金属氧化物避雷器额定电压指的是施加到避雷器端子间的最大允许工频电压的有效值。避雷器一般安装在相对地之间，正常工作下承受的是相电压和暂时过电压。避雷器因为自身的特点，因此其额定电压与电力系统的标称电压以及其它电器（变压器、断路器等）的额定电压有不同的含义。金属氧化物避雷器额定电压的选择应以电网和被保护设备的暂时过电压为基础。

在中性点非直接接地系统中，无间隙金属氧化物避雷器的额定电压可按下式选择：

r t U kU ≥ (1)

式中，k —切除单相故障时间系数。10 s 以内切除,k =1.0； 10 s 以上切除,k =1.25～1.3（k =1.25主要用于保护并联补偿电容器及其他绝缘较弱设备

的避雷器）。

U t —暂时过电压，

kV 。在非直接接地系统中，系统标称电压为3～20 kV 时，U t 取1.1 U m ；系统标称电压为35～66 kV 时，U t 取U m （系统最高电压）。

例如：选用系统标称电压10 kV （系统最高电压为12 kV ），根据式(1)，配电用金属氧化物避雷器额定电压

1.28 1.11216.89r U ≥××= kV

查金属氧化物避雷器产品说明书，U r 取17 kV 。 (2) 选用了GB11032－1989《交流无间隙金

属氧化物避雷器》标准参数。在该标准中金属氧

化物避雷器额定电压U r 偏低，

不能满足暂时过电压的要求，在系统运行中容易损坏。如在该标准中，配电用10 kV 金属氧化物避雷器额定电压仅为12.7 kV 。2000年8月新颁布的GB11032－2000《交流电力系统统金属氧化物避雷器使用导则》代替了GB11032－1989标准，在新标准中修定了交流无间隙金属氧化物避雷器额定电压标准，如10 kV 配电用避雷器额定电压提高到17 kV 。目前，有的厂家提供的产品说明书给出的技术参数，采用的还是老标准，在选用中要注意两者的区别。

2 无间隙金属氧化物避雷器持续运行电压Uc 选择过低

对无间隙金属氧化物避雷器持续运行电压U C 的选择过低,如配电用10 kV 金属氧化物避雷器持续运行电压U C 仅为6.6 kV 。这样低的电压，不能满足中性点不接地系统发生单相接地时，作用在健全相避雷器上的暂时过电压要求，因而常发生避雷器损坏事故。金属氧化物避雷器持续运

第4期刘增辉等：使用金属氧化物避雷器要注意的问题85

行电压U C一般可按避雷器额定电压U r的75％～80％选择。对于中性点不接地系统，且发生单相接地故障在10 s以上切除时，也可按U C≥1.1U m(3～20 kV系统)；U C≥U m(35～66 kV 系统)选择。

例如：选用系统标称电压10 kV，配电用金属氧化物避雷器持续运行电压

1.11213.2

C

U≥×= kV。查金属氧化物避雷器产品说明书，U C取13.6 kV。

3 金属氧化物避雷器选用类型不正确

(1)避雷器选用类别不正确，会对电气设备的防雷保护带来一定的事故隐患。避雷器根据保护对象不同，可分为配电型、电站型、电容型等类型。由于各种电气设备的绝缘水平不一样，如电力变压器和电动机相比，电动机承受的冲击绝缘水平要比变压器低，选用避雷器时就要选用电机型，如果选用配电型，其冲击电压及残压都比电机型高，不能很好地起到保护作用。电气工程技术人员在选用避雷器时应首先明确被保护的对象，然后正确选用类型。

(2) 金属氧化物避雷器分为有间隙和无间隙两类，使用者可以根据自己的认识及各自的特点选用。需要指出的是，有关资料提及电力部门防事故措施规定：电容器用避雷器不得选用带间隙的氧化物避雷器用于电容器保护，也禁止使用四避雷器接线方式，即三支接星形，一支接中性点。原因是：虽然使用此种接线不仅能限制电容器相对地过电压和极间过电压，即对开关两相重燃也可有效抑制，但对避雷器的技术要求，特别是方波通流能力的要求非常高，而在实际使用中常因无法选出合适的避雷器，而使得避雷器本身成为故障频发点。在考虑电容器防雷保护时，应注意此问题。

4 金属氧化物避雷器产品质量存在差异

从源头上把好质量关。生产避雷器的厂家较多，在产品质量上存在差异，使用伪劣的产品，无异给电气设备的安全埋下了一颗定时炸弹。云南锡业集团公司一组带间隙的氧化物避雷器爆炸后,经现场解剖发现,就因为密封不好，进水导致了事故。因此，使用单位或采购部门要注意对生产厂家有关资质进行评价，做到货比三家优质采购，使用合格的产品。

5 避雷器安装位置与被保护设备距离过远

避雷器安装在室外，常出现避雷器安装位置与被保护设备距离过远的现象。例如，保护变压器用的避雷器有的安装在门型框架横档上，变压器安装在地上，变压器与避雷器间距离大约在3～4 m左右，甚至有的两者间距离更大。这样的安装方式不正确。应该是避雷器尽量靠近被保护设备安装，减小避雷器与被保护设备之间的联线，以降低雷电流在连线上的电压降，使避雷器与被保护设备之间不致产生很大的电位差，另外也方便了避雷器的维护。

6 避雷器的试验方法不正确

阀型避雷器主要进行工频放电试验，而金属氧化物避雷器分为有间隙和无间隙两类,它们的试验方法也不同，不能一概进行工频放电试验。公司曾经出现过几起对无间隙金属氧化物避雷器进行工频放电试验，损坏避雷器的事例。所以对金属氧化物避雷器进行试验时，要分清楚避雷器的规格型号。对有间隙金属氧化物雷器主要做工频放电试验，而严禁做直流1 mA参考电压试验；对无间隙金属氧化物避雷器主要做直流1 mA参考电压试验，而严禁做工频放电试验。

7 结语

(1) 金属氧化物避雷器额定电压选择过低、持续运行电压U C选择过低以及类型选用不正确等，是目前使用金属氧化物避雷器存在的主要问题。只有正确使用金属氧化物避雷器，才能减小电气事故的发生。

(2) 金属氧化物避雷器替代阀型避雷器已经势在必行，在使用中要注意两者试验方法的区别。

参考文献：

[1] 张利生.高压并联电容器运行及维护技术[M].北京：中国电力出版社, 2006.

[2] DL⁄T804-2002，交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则[S].