（惠州供电局试验研究所广东惠州516000）
摘要：本文主要针对10kV配电线路上避雷器故障进行分析，以几起典型避雷器事故为例子进行说明，同时分析造成金属氧化锌避雷器故障，最后还对于相关的故障的解决措施进行讨论，对于今后10kV配电线路上避雷器设计与施工具有一定帮助。
关键词：配电；金属氧化锌避雷器；故障分析
一、引言
目前，金属氧化锌避雷器在配网线路中得到广泛应用，配电线路和设备的耐雷水平有所提高。作为这种限制过电压、进行发变电站和直流换流站绝缘配合电力设备来说，本身具有残压小，体积小，保护性能好，以及吸收过电压能量大等特点。在目前运行过程中，因避雷器被击穿而发生的线路跳闸事故时有发生，这样供电的可靠性就得以降低，因为10kV线路在避雷器被击穿以后通过避雷器发生接地，需要在停电后处理隔离故障。本文针对在运行维护中遇见的金属氧化锌避雷器的典型事故，对于故障原因进行详细分析，同时提出相应解决措施。
二、线路避雷器在10kV配电线路中的应用
线路避雷器防雷的基本原理是当线路遭受雷击的时候对雷电流进行分流。当线路没有加装线路避雷器时，一旦遭受雷击，线路杆塔中产生的雷击电流会沿着避雷线流入相邻的杆塔内，另外一部分电流则被杆塔引入大地中，此时，杆塔的接地电阻会呈现出暂态电阻的特性。对于10kV配电线路而言，其耐雷水平与雷电流强度、冲击接地电阻以及绝缘子50%放电电压三个因素有着密切的关系。通常情况下，雷电电流的强度与杆塔所处的地理位置以及大气条件有关，客观存在，而绝缘子50%放电电压固定，因此，要想提高杆塔的耐雷水平，在不安装避雷器的情况下，只能采取相应的措施，降低杆塔的接地电阻。但是，在部分特殊的区域，想要降低线路杆塔的接地电阻是非常困难的，这也是10kV配电线路经常出现雷击问题的原因。而通过加装线路避雷器，当杆塔受到雷击时，电流的流向基本不变，但是一旦其超出限值，则避雷器会自动动作，实现分流，使得大部分雷电流经避雷器流入到导线，然后传输到相邻的杆塔。这种避雷方式对于接地电阻没有严格的要求，而且施工简单，比较容易实现，具有良好的防雷效果。
三、避雷器故障原因分析
1.高阻层裂纹的原因分析
选取一种有机材料配制的涂料作为高阻层的避雷器绝缘釉，侧面绝缘层可以通过高温烧结而成。避雷器绝缘釉会在当阀片的热膨胀系数与侧面高阻层热膨胀系数存在较大差异的情况下，出现一些细微的裂纹，这样就使得避雷器绝缘釉的强度有所降低，闪络现象就在过电压下发生。这正是这期故障发生的原因，采用温度比较高的注胶来进行填充，来消除雷器阀片与外绝缘筒间的空腔。由于避雷器阀片与侧面高阻层热膨胀系数之间存在较大差异的缘故，这样情况下，避雷器绝缘釉微裂纹就非常容易在高温注胶时产生。
2.避雷器内部受潮原因分析
避雷器自身的质量问题则是其内部受潮的主要原因。具体分析产生这样的原因包括以下几个方面：第一，在避雷器生产过程中密封有可能在生产与装配的过程中，由于安装环境湿度超标所致；第二，部分潮气滞留在阀片及内部零部件上，烘干不彻底所致；第三，密封圈漏放放偏在装配时，或者杂物在密封圈与瓷套密封封面之间存在都影响避雷器内部受潮。
3.雷电冲击的故障的原因分析
避雷器应能耐受2次65kA（或40kA）的雷电流冲击，这是避雷器国家标准。由于避雷器中流过雷电流有两种途径，即雷电直击和沿线路来波，所以10kV系统中避雷器不可能流过超过65kA（或40kA）的雷电流。对于超过10kV线路耐雷水平的65kA（或40kA）的雷电流来说，这个不可能成立的；当是雷直击杆塔的情况下，雷电流可能超过65kA（或40kA），同时应该注意，此值远远超过10kV杆塔反击耐雷水平，所以，线路多相闪络现象就会出现，这样就会引起相间短路速断跳闸。对于线路单相接地这个故障来说，没有进行速断跳闸现象，所以说，雷电直击产生的雷电流不可能超过65kA（或40kA）。
对于雷电流是冲击电流波来说，不同电流下的故障表象及阀片仔细分析可以得出，避雷器遭受到雷电过电压作用而使阀片中流过雷电流是阀片损坏原因，同时，阀片中的电流密度也是比较大的。不是均匀分布的冲击电流在阀片，阀片就会遭破坏是因为更容易使得局部阀片的雷电冲击电流密度超过其允许极限值。阀片破碎、爆炸只有在电流能量很大的情况下形成，在电流能量不太大情况下，一般造成阀片破裂。这里分析阀片破碎原因如下：系统电压一般情况下是由避雷器内4片阀片共同构成承担，但是当其中的2片破裂恶化后，其余2片就承担全部的系统电压，这样使得劣化程度进一步加重，最后工频电压下阀片会遭到破坏。当能量较大的工频电源下，就会出现阀片的破碎或者爆炸。
四、避雷器故障对策措施
结合上述分析的10kV配电避雷器故障相关原因，在实际工作中的经验进行总结，对于避雷器故障对策措施分析如下。
1.避雷器要可靠接地。避雷器的接地螺栓与避雷器的接地线直接固定，然后有效地接地是按照横担、沿接地引下线进行，牢固、可靠进行各个部位的链接，确保整个系统接地良好。焊接、爆压方式进行连接处处理，同时应该牢固可靠进行螺栓连接，而不应该采用缠绕、绑扎等连接方式。
2.加强反映阀片的能量耐受能力，即阀片大电流冲击耐受能力≥65kA。
3.以“基础热像”为根据的红外诊断的方法，在结合结构及传导热能途径的基础上，可以有效对于故障状态下的热场，温度升高变化，避雷器缺陷等问题进行有效分析，同时进一步参考相关测量结果，对于避雷器有无内部或外部故障进行有效诊断，这样有利于工作人员进行避雷器的更换工作。
4.金属氧化避雷器的制造技术和工艺应该要求油管制造厂家提高技术水平，把握好关键部件的性能指标，比如密封材质和性能指标、产品的密封结构等等方面。作为核心元件—电阻片的抗潮能力也应该进一步提高。另外，对于密封问题的检漏检测水平也应该重视，使得产品的质量检验工作进一步提高，从而使得避雷器性能全面提高，使得在运行中的可靠性得以保证。
五、结语
配电用金属氧化锌避雷器的各种故障原因，工作人员在实际工作经验基础上，积极探索未知领域，在结合实际分析的基础上，为了不断提高避雷器在配网上使用效率，提出各种相应的解决方法，从而能够更好的提高整个配电网的防雷水平。
参考文献：
[1]高翔，申秦斌.配电网中复合无间隙金属氧化锌避雷器运行故障分析[J].西北电力技术，2003（1）：52-54.
[2]吴倩.对10kV金属氧化锌避雷器的故障分析[J].电工园地，2002（1）：26-27.