10kV金屬氧化鋅避雷器的試驗(yàn)分析

區(qū)柏杰

摘要：由于近期某生產(chǎn)廠家10kV金屬氧化鋅避雷器故障頻發(fā)，文章結(jié)合對(duì)未使用避雷器進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)分析，通過(guò)本體絕緣電阻試驗(yàn)，直流參考電壓及泄漏電流試驗(yàn)，阻性電流與全電流試驗(yàn)，局部放電試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)，分析得出造成避雷器故障的原因主要是避雷器自身密封性能存在缺陷。

關(guān)鍵詞：氧化鋅避雷器：泄漏電流：局部放電：密封性試驗(yàn)；電氣設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM862 文章編號(hào)：1009-2374（2017）03-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.027

電氣設(shè)備是整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心設(shè)備，實(shí)際工作中要經(jīng)受多方電壓，例如工頻電壓、操作過(guò)電壓、雷擊過(guò)電壓等，當(dāng)這些電壓綜合作用于電氣設(shè)備，電壓過(guò)高，達(dá)到甚至高出設(shè)備的絕緣標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，設(shè)備可能經(jīng)不起過(guò)電壓的破壞與打擊，從而出現(xiàn)絕緣受損、設(shè)備損壞等問(wèn)題。對(duì)此需要采用科學(xué)、有效的方法來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備，控制過(guò)電壓對(duì)其帶來(lái)的損害，在眾多保護(hù)性設(shè)備中避雷器應(yīng)該成為首選。用于保護(hù)電氣設(shè)備免受雷擊時(shí)高瞬態(tài)過(guò)電壓危害，并限制續(xù)流時(shí)間，它對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著十分重要的作用。

近期，本地區(qū)10kV線路連續(xù)發(fā)生多起某生產(chǎn)廠家10kV金屬氧化鋅避雷器故障事故，結(jié)合對(duì)未使用避雷器進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)分析，通過(guò)本體絕緣電阻試驗(yàn)、直流參考電壓及泄漏電流試驗(yàn)、阻性電流與全電流試驗(yàn)、局部放電試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)，查找故障的原因。

1 檢測(cè)依據(jù)

《局部放電測(cè)量》（GB/T 7354-2003）；《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50150-2006）；《現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則：避雷器試驗(yàn)》（DL/T 474.5-2006）；《避雷器密封試驗(yàn)》（JB/T 7618-2011）；《廣東電網(wǎng)公司金屬氧化物避雷器技術(shù)規(guī)范》（S.00.00.05/Q100-0002-0909-6482）。

2 主要測(cè)試設(shè)備

主要測(cè)試設(shè)備如表1所示：

3 樣品清單

本次試驗(yàn)15只10kV金屬氧化鋅避雷器樣品，型號(hào)分別為：Y5WS-17/50、Y5W-17/50、Y5W-12.7/40，Y5WS-17/50、Y5W-17/50型持續(xù)運(yùn)行電壓13.6kV；Y5W-12.7/40型持續(xù)運(yùn)行電壓10.1kV。

4 檢測(cè)項(xiàng)目

4.1 本體絕緣電阻試驗(yàn)

4.1.1 試驗(yàn)要求。采用2500V絕緣搖表，測(cè)量避雷器兩端絕緣電阻值，要求測(cè)量值必須大于2.5GΩ。

4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果。本次試驗(yàn)的15只10kV金屬氧化鋅避雷器樣品絕緣電阻值（GΩ）試驗(yàn)結(jié)果均為合格，實(shí)測(cè)值均大于要求值≥2.5。

4.2 直流參考電壓及泄漏電流試驗(yàn)

4.2.1 試驗(yàn)要求。對(duì)15只樣品進(jìn)行直流1mA參考電壓及0.75倍直流參考電壓下的泄漏電流試驗(yàn)，型號(hào)為Y5W-12.7/40的避雷器樣品直流1mA參考電壓應(yīng)不小于20kV，型號(hào)為Y5W-17/50和Y5WS-17/50的避雷器樣品直流1mA參考電壓應(yīng)不小于25kV，所有樣品泄漏電流均不應(yīng)大于50A。

4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果。15只樣品直流參考電壓及泄漏電流均為合格，直流1mA參考電壓（kV）實(shí)測(cè)值均大于要求值≥25；0.75倍參考電壓下泄漏電流（A）實(shí)測(cè)值均小于要求值≤50。

4.3 阻性電流與全電流試驗(yàn)

4.3.1 試驗(yàn)要求。持續(xù)運(yùn)行電流應(yīng)不超過(guò)廠家提供的規(guī)定值。

4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果。15只樣品阻性電流與全電流均為合格，均沒超過(guò)廠家提供的規(guī)定值。

4.4 局部放電試驗(yàn)

4.4.1 試驗(yàn)要求。在試品上施加工頻電壓，升至額定電壓后保持2～10s，然后降到試品的1.05倍持續(xù)運(yùn)行電壓，測(cè)得的內(nèi)部局部放電值不應(yīng)超過(guò)10pC。

4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果。15只樣品局部放電量（pC）均為合格，實(shí)測(cè)值均小于要求值≤10。

4.5 密封性試驗(yàn)

4.5.1 試驗(yàn)要求。將避雷器水平浸入熱水中，水面應(yīng)高出避雷器最高點(diǎn)10～20cm，水溫應(yīng)高于試驗(yàn)環(huán)境溫度45℃±5K。從避雷器浸入符合規(guī)定水溫的水中開始計(jì)時(shí)至密封性試驗(yàn)完成的時(shí)間不應(yīng)小于10分鐘。避雷器的浸泡時(shí)間為4小時(shí)，如無(wú)連續(xù)性氣泡溢出則視為合格（如開始有少量斷續(xù)氣泡溢出，但隨后不再有氣泡溢出，仍視為合格），如不能明確判斷時(shí)，應(yīng)重測(cè)避雷器直流參考電壓、0.75倍直流參考電壓下漏電流或泄漏電流，試驗(yàn)前后直流參考電壓變化率不應(yīng)大于5%，0.75倍直流參考電壓下漏電流變化不應(yīng)大于20A，泄漏電流變化不應(yīng)大于10A。

4.5.2 試驗(yàn)結(jié)果。15只樣品密封性試驗(yàn)只有5只合格，合格率為33.3%。

4.6 5項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

5項(xiàng)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

5 結(jié)果分析

對(duì)15只10kV金屬氧化鋅避雷器樣品進(jìn)行了5項(xiàng)試驗(yàn)，共10只樣品檢測(cè)結(jié)果為不合格，且均為密封性試驗(yàn)不合格，不合格率達(dá)66.67%。查找避雷器相關(guān)的試驗(yàn)記錄及作業(yè)指導(dǎo)書，試驗(yàn)項(xiàng)目是本體絕緣電阻試驗(yàn)，直流參考電壓及泄漏電流試驗(yàn)，阻性電流與全電流試驗(yàn)，沒有密封性試驗(yàn)項(xiàng)目，生產(chǎn)廠家也沒有密封性試驗(yàn)相關(guān)

數(shù)據(jù)。

ZnO避雷器作為重要的避雷器，實(shí)際運(yùn)行中容易受到其所處環(huán)境溫度的干擾，特別是冷熱交替的條件下，周圍空氣處于循環(huán)性膨脹、收縮狀態(tài)，這樣最初的微小漏孔則將拓展、外擴(kuò)，潮氣也將逐漸滲入，引發(fā)避雷器受損。架設(shè)避雷器工作狀態(tài)下其中某部件被潮濕所腐蝕，則將有大量電流外泄，如果潮氣較重甚至可能造成內(nèi)部放電現(xiàn)象，從而造成爆炸。將水體向避雷器中傾倒，過(guò)一會(huì)兒將發(fā)現(xiàn)電流泄漏量也處于浮動(dòng)狀態(tài)，通常會(huì)跟隨加壓時(shí)間來(lái)不斷發(fā)生浮動(dòng)，避雷器中的閥片因?yàn)橛写罅康乃w侵入，必然將進(jìn)一步加劇電流的泄漏。避雷器處于潮濕狀態(tài)下，阻性電流也將迅速上升，這就意味著阻性電流不斷上升是一個(gè)勢(shì)不可擋的趨勢(shì)，由此可以判斷，ZnO避雷器故障的一大成因就在于其自身的密封度不佳。對(duì)此就必須對(duì)其加以預(yù)防，通常要采取預(yù)防性試驗(yàn)，以便第一時(shí)間找到電氣設(shè)備中的問(wèn)題，預(yù)防和控制電氣設(shè)備所存在的故障和問(wèn)題，從而維護(hù)電力系統(tǒng)的安全，就此作為配網(wǎng)系統(tǒng)、電氣設(shè)備維護(hù)的方法和

手段。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：蔣建華）