氧化锌避雷器爆炸的原因分析及预防措施
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・
３ ８・
梅 山科 技
２１ ０ １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 ２０ ３ ） 梅 １０ ９
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＆ Ｅ ｖ ｏ ｍ ｎａ Ｐｏ ｃ ｏ ｅａｔ ｅ ｔ ｆ ｉ ａ ｒ Ｅ ｅｇ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒｔ ｔｎＤ ｐ ｒ ｎ ｓ ｎＩ ｎ＆ Ｓｅｌ ｏ ， ａ ｇ ｇ２ ３ ） ｒ ｌ ｅｉ ｍ ｏ Ｍｅ ｈ ｏ ｔｅ Ｃ ． Ｎ ｎ ｉ ０ ９ ｎ １ ０
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｉ ｃ ｏ ｉ ｅ ａ ｒ ｓｅ ； ｘ ｌｓｏ ｃ ｕ ｅ ａ ａｙ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ｚｎ ｘｄ ｒｅ ｔｒ ｅ ｐ ｏ ｉｎ； ａ ｓ ｎ ｌｓｓ； ｒ ｖ ｎ ｉｎ ｍ ａ ｕ ｅ
ｋ Ｖ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 １ ０ ５ ０ ３ 、．２ ｋ 大 、． 、．８０２ Ｖ
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
阀片的 电阻 变得很 小 ， 得 大 电流 通过 时 不致 产 使 生很 高 的残 压 ， 而保 护 了 电气设 备 的绝缘 。由 从 于氧化 锌避雷 器通 流 能量 大 ， 因此对 保 护 超高 压
氧化锌避 雷 器 按额 定 电压 值 来 分 ， 分 为 ３ 可 大类 ： 高压类 ， ６ Ｖ 以上 等级 的氧化锌避 雷器 指 ６ｋ
锌 不能 降低 过 电压 的 频率 ， 而且 对 高 频 过 电压 信
前其 开断 电流可 以达到 １０ｋ 额定 电流可 以达 ０ Ａ， 到 ２５０Ａ， 由于灭 弧能力 较强 的触 头材料 容易 ０ 但
产生 截 流 ， 当开 断 感 性 小 电 流 时 ， 故 易产 生 过 电 压， 则应 采取 相应 的过 电压 保 护 。利 用 氧 化锌 良
１ 氧化锌避 雷器的 工作原理
无 间隙金 属氧化 物避雷器 是用 于保护相 应 电
压 等级 的开关柜 、 变压器 、 箱式 变 、 电缆 出线头 、 柱
好的非线性伏安特性 ， 使正常工作 电压时流过避 雷器 的电流极ｄ （ ｘ微安 或毫 安 级 ） 当过 电压作 用 ，
时， 电阻急 剧下 降 ， 泄放 过 电压 的能 量 ， 就能 达 到
结和 积 累经验 ， 出了预 防氧化锌避 雷器在 运行 中发 生爆 炸的有 效措 施 。 提
关键词 ： 氧化锌避 雷器 ； 炸 ； 因分析 ； 防措施 爆 原 预
Ｃａ ｅ Ａｎａｙ ｉ ｎ Ｐｒ ｖ ｎｔｏ ｅ ｓ ｅ ｆＥｘ ｌ ｓｏ ｆＺｉ ｃ Ｏｘ ｄｅ Ａｒ ｅ ｔ ｒ ｕｓ ｌｓｓ ａ ｄ ｅ ｅ ｉ ｎ Ｍ ａ ｕｒ ｓｏ ｐ ｏ ｉ ｎ ｏ ｎ ｉ ｒ ｓｅ Ｙ ｉ ｎ ｉ Ｇａ ｏ ａ ｕ Ｊａ ｘａ ｏ Ｂａ ｈｕ
相接地 时 非 故 障相 的 电压 会 超 过 系统 的额 定 电
压 ， 以氧化 锌避 雷 器 极 易发 生爆 炸 。氧 化锌 避 所 雷器工作 曲线见 图 １ 。 从 图 １中可 以看 出 ： 当氧 化锌 两 端 电压 大 于
。 。
压 ） 电 气 设 备 侵 害 的 产 品 。但 有 些 制 造 厂 家 对 为 了降低 成本 ， 不顾 及 产 品质 量 ， 导致 氧化 锌 避
雷器 的爆 炸 事 故 时 有 发 生 ， 重 影 响 了 电力 系 严
时 即认 为氧化 锌动作 ， 即绝缘 电阻 由高变低 ，
于建 霞 高保 华
氧化 锌 避 雷器爆 炸 的原 因分析及 预 防措施
・ ９・ ３
当操 作 冲 击 电流 达 ４ ０ Ａ时 ， 氧 化锌 两 端 电 压 ０ 其
随着 真空开 关 技术 的不 断成 熟 ， 已被 普 遍应
用 于电力 系统 ， 在 领域 中享 有 良好 的声誉 。 目 并
统 的安全 运 行 。 如 在 ２ ０ － ２ ０ ０ ３ ０ ８年 ， 钢 公 司 梅
就 发生 了 ３起 爆 炸事 故 ， 中某 高 配 ２起 、 变 其 某
电所 １起 。
系列产 品 ， 大致 可划分 为 ５ ０ ２ ０ １０ ６ Ｖ这 ４ ０ 、２ 、１ 、６ｋ
个 等级 ； 中压类 ， ３ ～６ Ｖ 不 包括 ６ Ｖ系列 指 ６ｋ （ ６ｋ 的产 品 ） 的氧 化 锌 避 雷器 系列 产 品 ， 致 可 划 分 大
为 ３ ６ １ 、５Hale Waihona Puke Baidu 这 ４个 电压 等 级 ； 压 类 ， ３ 、 、０ ３ Ｖ 低 指
上 油开关 等配 电设 备免受 大气 和操作过 电压 的损 害 。常见氧 化锌避 雷器特性 参数见 表 １ 。
氧化锌 避雷器 伏 安 特性 较 平坦 ， 常 运行 时 正
保护 的效果 。这 种 避 雷器 没有 放 电 间 隙 ， 以起 可
到泄 流和 开断 的作 用 。
氧 化锌 阀片 电阻值 较高 ， 过 电压作 用 时 ， 而 氧化锌
频 暂态过 电压 ， 因而 存 在着 电老 化和 热稳 定 的 问 题 。另外 ， 由于小 电流接地 系统 中的弧光接 地 ， 铁 磁谐 振和 断线过 电压 等 过 电压 持 续 时间 很长 ， 单
本文 仅介 绍 中压 类 保 护 系 统 内部 操 作 过 电 压（ 主要 是 真空 开 关 强制 截 流 过 电压 ， 包 括 多 也 次重 燃 过 电压 和 三 相 开 断 不 同 步 产 生 的 过 电
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梅 山科 技
２１ ０ １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 ２０ ３ ） 梅 １０ ９
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＆ Ｅ ｖ ｏ ｍ ｎａ Ｐｏ ｃ ｏ ｅａｔ ｅ ｔ ｆ ｉ ａ ｒ Ｅ ｅｇ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｒｔ ｔｎＤ ｐ ｒ ｎ ｓ ｎＩ ｎ＆ Ｓｅｌ ｏ ， ａ ｇ ｇ２ ３ ） ｒ ｌ ｅｉ ｍ ｏ Ｍｅ ｈ ｏ ｔｅ Ｃ ． Ｎ ｎ ｉ ０ ９ ｎ １ ０
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ｋ Ｖ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 １ ０ ５ ０ ３ 、．２ ｋ 大 、． 、．８０２ Ｖ
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
阀片的 电阻 变得很 小 ， 得 大 电流 通过 时 不致 产 使 生很 高 的残 压 ， 而保 护 了 电气设 备 的绝缘 。由 从 于氧化 锌避雷 器通 流 能量 大 ， 因此对 保 护 超高 压
氧化锌避 雷 器 按额 定 电压 值 来 分 ， 分 为 ３ 可 大类 ： 高压类 ， ６ Ｖ 以上 等级 的氧化锌避 雷器 指 ６ｋ
锌 不能 降低 过 电压 的 频率 ， 而且 对 高 频 过 电压 信
前其 开断 电流可 以达到 １０ｋ 额定 电流可 以达 ０ Ａ， 到 ２５０Ａ， 由于灭 弧能力 较强 的触 头材料 容易 ０ 但
产生 截 流 ， 当开 断 感 性 小 电 流 时 ， 故 易产 生 过 电 压， 则应 采取 相应 的过 电压 保 护 。利 用 氧 化锌 良
１ 氧化锌避 雷器的 工作原理
无 间隙金 属氧化 物避雷器 是用 于保护相 应 电
压 等级 的开关柜 、 变压器 、 箱式 变 、 电缆 出线头 、 柱
好的非线性伏安特性 ， 使正常工作 电压时流过避 雷器 的电流极ｄ （ ｘ微安 或毫 安 级 ） 当过 电压作 用 ，
时， 电阻急 剧下 降 ， 泄放 过 电压 的能 量 ， 就能 达 到
结和 积 累经验 ， 出了预 防氧化锌避 雷器在 运行 中发 生爆 炸的有 效措 施 。 提
关键词 ： 氧化锌避 雷器 ； 炸 ； 因分析 ； 防措施 爆 原 预
Ｃａ ｅ Ａｎａｙ ｉ ｎ Ｐｒ ｖ ｎｔｏ ｅ ｓ ｅ ｆＥｘ ｌ ｓｏ ｆＺｉ ｃ Ｏｘ ｄｅ Ａｒ ｅ ｔ ｒ ｕｓ ｌｓｓ ａ ｄ ｅ ｅ ｉ ｎ Ｍ ａ ｕｒ ｓｏ ｐ ｏ ｉ ｎ ｏ ｎ ｉ ｒ ｓｅ Ｙ ｉ ｎ ｉ Ｇａ ｏ ａ ｕ Ｊａ ｘａ ｏ Ｂａ ｈｕ
相接地 时 非 故 障相 的 电压 会 超 过 系统 的额 定 电
压 ， 以氧化 锌避 雷 器 极 易发 生爆 炸 。氧 化锌 避 所 雷器工作 曲线见 图 １ 。 从 图 １中可 以看 出 ： 当氧 化锌 两 端 电压 大 于
。 。
压 ） 电 气 设 备 侵 害 的 产 品 。但 有 些 制 造 厂 家 对 为 了降低 成本 ， 不顾 及 产 品质 量 ， 导致 氧化 锌 避
雷器 的爆 炸 事 故 时 有 发 生 ， 重 影 响 了 电力 系 严
时 即认 为氧化 锌动作 ， 即绝缘 电阻 由高变低 ，
于建 霞 高保 华
氧化 锌 避 雷器爆 炸 的原 因分析及 预 防措施
・ ９・ ３
当操 作 冲 击 电流 达 ４ ０ Ａ时 ， 氧 化锌 两 端 电 压 ０ 其
随着 真空开 关 技术 的不 断成 熟 ， 已被 普 遍应
用 于电力 系统 ， 在 领域 中享 有 良好 的声誉 。 目 并
统 的安全 运 行 。 如 在 ２ ０ － ２ ０ ０ ３ ０ ８年 ， 钢 公 司 梅
就 发生 了 ３起 爆 炸事 故 ， 中某 高 配 ２起 、 变 其 某
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系列产 品 ， 大致 可划分 为 ５ ０ ２ ０ １０ ６ Ｖ这 ４ ０ 、２ 、１ 、６ｋ
个 等级 ； 中压类 ， ３ ～６ Ｖ 不 包括 ６ Ｖ系列 指 ６ｋ （ ６ｋ 的产 品 ） 的氧 化 锌 避 雷器 系列 产 品 ， 致 可 划 分 大
为 ３ ６ １ 、５Hale Waihona Puke Baidu 这 ４个 电压 等 级 ； 压 类 ， ３ 、 、０ ３ Ｖ 低 指
上 油开关 等配 电设 备免受 大气 和操作过 电压 的损 害 。常见氧 化锌避 雷器特性 参数见 表 １ 。
氧化锌 避雷器 伏 安 特性 较 平坦 ， 常 运行 时 正
保护 的效果 。这 种 避 雷器 没有 放 电 间 隙 ， 以起 可
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氧 化锌 阀片 电阻值 较高 ， 过 电压作 用 时 ， 而 氧化锌
频 暂态过 电压 ， 因而 存 在着 电老 化和 热稳 定 的 问 题 。另外 ， 由于小 电流接地 系统 中的弧光接 地 ， 铁 磁谐 振和 断线过 电压 等 过 电压 持 续 时间 很长 ， 单
本文 仅介 绍 中压 类 保 护 系 统 内部 操 作 过 电 压（ 主要 是 真空 开 关 强制 截 流 过 电压 ， 包 括 多 也 次重 燃 过 电压 和 三 相 开 断 不 同 步 产 生 的 过 电