氧化锌避雷器爆炸的原因

10kV线路中避雷器爆顶问题分析和解决方法000（广东电网公司佛山供电局，广东佛山 528100）摘要：10kV线路运行中的避雷器通常的故障表现是本体爆炸，造成线路接地跳闸，而这类型的故障占线路运行故障的大部分。

目前对于该类型的故障防范未能找到有效的技术防范措施。

本文通过对10kV线路中避雷器自身防护问题、爆炸原因分析，寻找有效可行的防止避雷器本体爆炸所导致线路跳闸的技术措施和方法，为有效降低10kV线路的接地跳闸率提供技术参考。

关键词：避雷器爆顶问题分析技术措施1.避雷器自身过电压防护问题避雷器是过电压保护电器，其自身仍存在过电压防护问题。

对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压，避雷器泄流能起限压保护作用。

对能量是无限（有补充能源）的过电压，如暂态过电压（工频过电压和谐振过电压的总称），其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍，与工频电源频率总有合拍的时候，如因某些原因而激发暂态过电压，工频电源能自动补充过电压能量，即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减，暂态过电压如果进入避雷器保护动作区，势必长时反复动作直至热崩溃，避雷器损坏爆炸，因此暂态过电压对避雷器有致命危害。

如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器，称之为暂态过电压承受能力强，反之称暂态过电压承受能力差。

碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强，但由于运行中动作特性稳定性差，常因冲击放电电压（保护动作区起始电压）值下降，仍可能遭受暂态过电压危害。

无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压（可近似地把参考电压当作拐点电压）偏低，仅2.21～2.56Uxg（最大相电压），而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg，故有暂态过电压承受能差的缺点。

对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙将全部暂态过电压限定在保护死区内，使避雷器免受其危害。

2.避雷器其连续雷电冲击保护能力有时高压电力装置可能遭受连续雷电冲击，连续雷电冲击是指两次雷电入侵波间隔时间仅数百μs至数千μs，间隔时间极短。

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。

粤北山区属于石灰岩地区，土壤的电阻率较大，要将接地装置的接地电阻做到很小在技术经济上不合算，因此接地电阻允许值相对较大。

而且我局一些地区的配电网由于运行时间久，缺乏资金整改，接地体存在腐蚀、损伤等情况。

从发生氧化锌避雷器的损坏的情况来分析，这些地区发生的事故数要比其他地区多得多。

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缘套筒上防爆孔的位置一致，通过爆炸后孔洞可以清晰地看见内部环氧树脂绝缘套筒，避雷器伞裙上出现大面积放电后炭黑痕迹。

2.2解体检查分析事故后对避雷器进行了解体检查，发现端盖附近的环氧树脂绝缘套筒外表面有电弧击穿发展通道。

对端盖进行了拆除，取出压紧弹簧和氧化锌阀片。

观察发现，整个压紧弹簧和阀片外表面以及环氧树脂绝缘套筒的内壁在放电作用下已经完全被熏黑。

500 千伏氧化锌避雷器故障判断与分析摘要：氧化锌避雷器是保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害,并限制续流时间,也常限制续流赋值的一种保护设备,在电力系统中的应用十分广泛。

此文通过500 kV变电站一起线路故障跳闸分析,阐述了氧化锌避雷器在运行中出现内部故障、无法承受相应的电压导致内部绝缘击穿,造成运行中避雷器的损坏而发生故障的典型案例,提出故障的分析办法和解决的相应措施。

关键词：避雷器，多重雷击，吸收能量，校核在电力系统运行期间，避雷器故障十分常见，其中避雷器内部故障原因多样，危害较大，若不加以及时有效的解决，势必会在一定程度上影响电力系统的安全运行，故正确认识避雷器内部故障带来的危害，认真分析其故障原因并积极寻求解决之道，不仅重要而且必要。

一、事件概述2019年4月11日22时07分29秒，500kV某甲线发生A、B相间短路故障，线路跳闸，重合闸闭锁。

22时45分39秒，强送500kV某甲线后立即出现A相接地故障，线路跳闸。

现场巡查发现500kV某甲线A相避雷器损坏，防爆阀动作。

事发时为雷雨大风天气。

二、现场检查运行人员现场检查500kV某甲线A相避雷器防爆阀动作，喷弧口下方瓷套表面熏黑，放电计数器烧毁。

B、C相避雷器外观未见异常，检查B相避雷器放电计数器记录动作1次，C相避雷器未动作。

查看故障录播情况，在故障起始时刻，A、B相电压（Ua、Ub）发生明显畸变，A、B相电流（Ia、Ib）大幅增加，电流大小相等、极性相反，系统未出现明显零序电流（3Io），故障类型为A、B相间短路。

故障持续约2个周波，约40毫秒。

故障电流切除后，A、B相同时出现两个波形幅值几乎相同的操作过电压，第1个过电压为正极性，峰值电压约为860kV，持续约3ms；第2个过电压为负极性，峰值电压约为760kV，持续约3.6ms。

线路强送合闸后5.6ms，A相电压（Ua）突变为零，A相电流（Ia）大幅增加，呈正弦波形，零序电流（3Io）大幅增加，且与A相电流（Ia）波形幅值相同，故障类型为A相接地短路。

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。

解体检查发现的主要问题如下：避雷器内部有水份，瓷套内部及氧化锌电阻片柱侧面有明显的闪络痕迹；玻璃钢围屏内侧有树枝状放电痕迹。

2事故分析因解体时发现下瓷套底端密封面结合处不平整，且有水迹，所以可以认定的原因是密封不严引起内部受潮。

密封不良会造成避雷器内部气体呼吸不畅，运行环境温度、湿度变化时，吸进来的潮湿气体会聚集在避雷器体内。

氧化锌避雷器的预防性试验及事故预防大唐太原第二电厂刘建通随着金属氧化物避雷器的普遍使用，人们越来越关心如何用简便可靠的方法对其进行监测以及如何预防其事故的发生。

本人多年从事电气试验工作，积累了一些经验，并总结出来一些预防MOA事故发生的简便方法。

首先要了解引发MOA事故的主要原因及事故特征。

引发MOA爆炸事故或导致MOA退出运行的主要原因为：（1）MOA内部受潮；（2）MOA的元件（主要是金属氧化物电阻片，简称“MOR”）劣化；（3）误操作；（4）外部环境因素等。

而MOA事故的主要特征简单地讲，就是MOA发生爆炸或因MOA的性能变坏而退出运行。

这是MOA事故的最终表现形式。

事故的发生有一个渐变的过程，在此过程中，各项电气参数会有所变化，即事故是有先兆的。

可以认为：事故先兆和最终表现形式结合在一起，才是MOA事故的完整特征。

其先后表现为MOA异常（直流参考电压、工频参考电压、持续电流等参数发生变化）→MOA异常现象加剧（直流参考电压、工频参考电压、持续电流等参数变化趋势加快）→MOA事故发生（MOA爆炸或不得不退出运行），据此可在MOA事故形成的早期，使用一些简便的判断方法，来发现和预防MOA事故的发生。

那么，如何才能预防MOA事故的发生呢？首先，要建立MOA运行档案，所谓运行档案，它应该包括MOA有关电气参数的出厂试验值；刚刚投运时带电测试值；每次停电或带电测试的电气数值和所测试电气参数有关的气象参数；MOA的交接试验记录；定期预防性试验记录等等。

根据有关MOA的资料表明，除误操作、外部环境引起的MOA事故外，其它原因引起的MOA爆炸事故，一般在事故发生前六个月左右就会有先兆。

因此，当发现预兆后，应立即将该MOA退出运行，以防止爆炸事故的发生。

若没有建立设备运行档案，在发现MOA的电阻性电流（简称“阻性电流”，用I R表示）增大后，就无法确知MOA是在出厂时I R就较大，还是其它原因引起的I R增大，这将耽误更换MOA 的时机，造成经济损失。

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。

交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则随着电力系统的不断发展，安全问题已经成为电力系统建设和运营中的一大难题。

其中，雷电对输电线路和电站设备的安全造成威胁，为此，金属氧化物避雷器出现了，顺应了市场的要求和技术的进步，解决了电能质量问题，减轻了雷电对设备的损害以及人员伤亡和设备损坏的风险。

本文将从以下几个方面来介绍交流电力系统金属氧化物避雷器的使用导则：一、金属氧化物避雷器的定义金属氧化物避雷器，是一种高压电力设备，用于保护输电线路及相关设备避免受到雷电冲击产生的过电压影响。

它由多个金属氧化物元件组成，可实现骑线和地之间的短路，使电路上的过电压得到短路和消解。

二、金属氧化物避雷器的分类主要有三种类型的金属氧化物避雷器：1.顶置避雷器：安装在电力系统中所遭受的雷暴环境下，以利于直接地连接到上方的重要设备或电缆。

2.侧置避雷器：适用于悬垂在空中的输电线路和鼠害室内的设备。

3.底部避雷器：安装在电力系统中所遭受的雷暴环境下，以利于直接地连接到地下电缆。

三、金属氧化物避雷器的使用1.在设备劳动过程中，应按照正常的运行指标来运行避雷器，提高其安全性和可靠性；2.在遇到雷暴时，避雷器的启动应该及时进行，并根据不同的运作条件和要求进行观察和分析，避免出现误判和误发3.在避雷器的日常维护中，应注意其检查频率和保养方式，如果检修不及时和不到位也会导致不必要的问题；4.在设备出现故障时，要及时进行维修和更新，及时更换不良的材料，以便保证设备的正常运行。

四、金属氧化物避雷器常见问题及处理方法1. 避雷器爆炸避雷器爆炸的原因主要是因为氧化锌元件老化导致避雷器失效，这种情况下，必须更换新的元件。

2. 避雷器的过压值超过额定值如果因为电力系统中出现了其他故障使得避雷器中的元件过载，则应更换新的避雷器。

3.避雷器烧毁如果是避雷器内部过载而导致烧毁，这种情况下应更换新的避雷器，并尽快排除内部故障。

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，是由厂家为消除氧化锌避雷器阀片与外绝缘筒间的空腔，采用注胶来填充。

注胶温度较高，约200℃，因玻璃丝管与阀片的热膨胀系数相差较大，高温注胶导致玻璃丝管产生破裂，使避雷器芯体与浇注绝缘体间存在气隙，而空腔的呼吸作用易导致潮气侵入，潮气聚集于阀片侧面而使侧面绝缘强度下降，在过电压下发生闪络。

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。

造成氧化锌避雷器阀片老化加速的另外一个原因是避雷器持续运行电压偏低。

这将导致运行过程中，特别是系统发生单相接地时，大大加重避雷器负荷，造成阀片快速老化。

防范措施：针对避雷器阀片老化问题，除了要求厂家改进生产工艺，提高阀片的均一性外，还要在设计选型时选择具有足够的额定电压和持续运行电压的避雷器。