摘要：在架空输电线路的运行过程中，有时会因为种种原因将部分线路改建为地下电缆。为解决电缆线路的防雷问题，需在电缆两终端安装线路避雷器，保护高压电缆和电缆头不受到线路过电压的损害。本文从110KV泸柏线线路避雷器爆炸断裂、终端连接导线被灼断这一事故，就110KV线路避雷器故障进行分析和探讨，并提出了防范类似故障的一些设想。
Abstract: In the operation of overhead transmission lines, sometimes it may change some of the lines into underground cables for various reasons. To address the issue of lightning protection of cable lines, the arrester need installing in the two terminals of the cable line to prevent the high-voltage cables and cable head from the line over-voltage. This paper analyzed and discussed the fault of 110KV line lightning arrester from the accident of the explosion of 110KV Lu-Bai line arrester and the terminal connecting wire burning off, and put forward some suggestions to prevent similar failures.
关键词：避雷器；非线性；ZnO；SiC
Key words: arrester；nonlinear；ZnO；SiC
中图分类号：TM0文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）35-0034-01
0引言
自上世纪八、九十年代起，用ZnO非线性电阻制造的无间隙避雷器在电力系统中广泛的推广应用，随着其工艺的不断更新，成本下降，加上它的无间隙、优越非线性特性，保护动作时工频续流小，不存在熄弧问题，因而逐步取代了原有的间隙避雷器。随着市场需求的扩大，生产工艺的公开，很多厂家开始进行避雷器的生产，有的能自主生产非线性阀片，有的仅能组装。总的来说，生产和技术参差不齐，产品质量也差异较大，有的小厂为挤占市场，不断降价销售，但其生产技术和试验检测手段都比较落后，有的根本不能保障产品质量。这几年，因电网建设日益增加，高压避雷器作为电网不可缺的要件，需求很大。而生产厂商众多，品质参差不齐，事故频发，给电网安全造成隐患。本文就一避雷器事故展开分析、探讨，并提出了防范类似故障的一些设想。
1事故情况简介
110KV泸柏线原是一条全架空线路，2000年3月投运，2008年因房地产开发将其中一段改成电缆下地，总长283米。电缆线路于2008年6月投运。2010年1月24日晚上8点110KV泸柏线发生短路跳闸。巡线找到故障点后已经是晚上10点，无法登塔判断故障原因。1月25日上午8点登塔后发现B相避雷器（HY10W108/281复合外套无间隙避雷器）发生故障：避雷器与电缆终端之间的连接线及引流线T型线夹以下的连接线炸飞，爆炸残渣物（环氧树脂及硅橡胶残片）飞溅20米，钢管杆塔事故现场地面有金属灼烧残留物，B相全预制电缆终端因无牵引歪斜在避雷器上，电缆终端端部有灼伤的痕迹。C相避雷器顶部也有灼伤痕迹。B相避雷器顶部完全炸飞，原1470mm仅留不到1000mm的长度。见图1。
2避雷器结构特性
避雷器是一种保护器件，因其安装在线路中，要在正常工作电压下长期安全运行，承受线路电压，具有较好的绝缘水平，泄露电流要较小，才能确保线路正常运行；同时，线路出现过电压时，必须呈现低阻状态，泄放电荷，降低线路过电压，保护其它电器设备。
ZnO避雷器与原SiC避雷器比具有更优越的非线性特性，如图2所示。由于原SiC阀片的非线性特性差，要使由它组合成的避雷器既能在正常工作电压下可靠运行又在过电下时残压不至过高，有效地保护其它电器设备，因而需在阀片间串联空气间隙，利用空气间隙的绝缘和过压下的电弧放电来满足上述要求。而ZnO阀片由于自身非线性特性优异，电压超过一定值时，其电压—电流曲线几乎是一水平线，因而运用适合参数的阀片相互串接就能满足上述要求。由于没有了串联间隙，因而也不存在保护动作时的间隙电弧，解决了原避雷器因电弧无法熄灭，产生工频续流，过热爆炸的问题。
但ZnO避雷器由于没有串联间隙，运行中串联非线性阀片需承受线路正常工作电压，因而阀片自身的绝缘电阻是关键（有串联间隙的靠间隙绝缘承受），而ZnO阀片是氧化锌粉末中加入一些微量元素，经混合、成型后高温烧结而成的压敏瓷，对其显微结构相关研究分析发现它与普通陶瓷一样，内部存在气孔，压敏陶瓷中的气孔是一个重要问题，它不仅影响压敏陶瓷的通流能力，同时还使导热性下降，如果压敏陶瓷中气孔多又分布不均，将会造成瓷体通过电流时分布不均，引起局部过热，直至击穿。另外，气孔还会吸取空气中的潮气，使瓷体绝缘下降。
3故障原因分析
①通过对线路运行记录查实，故障发生时无异常天气情况，也没有对线路进行操作，线路运行正常，可确定避雷器是在正常工况下，因不能承受线路正常工作电压，发生击穿，引发大的短路电流，造成爆炸；②对故障避雷器解剖分析，发现避雷器爆炸点在上部，靠近上端口位置，极有可能是避雷器上端口密封不良，在运行过程中，外面的潮湿侵入，使上部的ZnO阀片受潮，绝缘下降，露电流增大，阀片过热，最终因过热击穿，导致避雷器短路爆炸；③故障也可能是内部压敏电阻阀片质量不佳，如气孔过多且不均，在运行中其上的电流分布不均，造成阀片局部过热，遂渐恶化，发生击穿。
4小结
近年避雷器故障越来越多，已成为电网安全运行的一个因素，且其原因大多是避雷器组装和阀片制造质量造成，从生产、采购等多环节着手加强避雷器的质量控制，是防止类似事故的根本。运管部门研究采用科学的在线检测监视方法，如：红外成像、露流检测等，加强对在线避雷器的实时监控，及时发现故障隐患，尽早排除，可防止事故发生。
参考文献：
[1]陈志清，谢恒.氧化锌压敏瓷及其在电力系统中的应用[M].水利电力出版社.
[2]胡大明，弥璞.线路避雷器应用情况分析和新型线路避雷器的设想[J].高压电器，2005,(01).