摘要：文章從10kV配電線路運行維護(hù)角度出發(fā)，分析了配電線路避雷器缺陷以及故障對架空配電線路運行造成的影響，通過帶脫離裝置的跌落式避雷器原理和問題分析提出了10kV免停電防雷設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢，解決了避雷器隱患消缺以及故障后免停電更換等問題。

　　關(guān)鍵詞：10kV架空配電線路；跌落式避雷器；脫離裝置；免停電防雷設(shè)備；電力系統(tǒng)；電氣設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　中圖分類號：TM862 文章編號：1009-2374（2016）09-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.019
　　避雷器是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一種電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用。但由傳統(tǒng)型的避雷器故障引發(fā)的線路跳閘或避雷器本身存在著隱患導(dǎo)致線路存在跳閘隱患的情況屢見不鮮。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們對電能質(zhì)量的要求越來越高，一旦發(fā)生突然停電事件可能對人們的生產(chǎn)和生活造成嚴(yán)重的影響，因此傳統(tǒng)避雷器故障時引發(fā)停電事故以及需要停電檢修檢測的缺點已成為電力系統(tǒng)急需解決的問題。
　　1 防雷設(shè)備研究背景及運行現(xiàn)狀
　　1.1 防雷設(shè)備運行現(xiàn)狀
　　深圳市年雷暴日為73.9，屬于多雷區(qū)，線路經(jīng)常受到雷害侵襲造成跳閘事故或由于避雷設(shè)備本身故障導(dǎo)致線路故障跳閘。以深圳大鵬供電局近3年故障為例：（1）2013年據(jù)可查數(shù)據(jù)，大鵬供電局線路跳閘總次數(shù)為38次，其中由于雷害造成線路跳閘次數(shù)為13次，由避雷器老化導(dǎo)致線路跳閘1次，雷害以及避雷設(shè)備導(dǎo)致故障次數(shù)占總次數(shù)的36.84%；（2）2014年據(jù)可查數(shù)據(jù)，大鵬供電局線路跳閘總次數(shù)為35次，其中由于雷害造成線路跳閘次數(shù)為5次，由避雷器老化導(dǎo)致線路跳閘5次，雷害以及避雷設(shè)備導(dǎo)致故障次數(shù)占總次數(shù)的28.57%；（3）2014年據(jù)可查數(shù)據(jù)，大鵬供電局線路跳閘總次數(shù)為29次，其中由于雷害造成線路跳閘次數(shù)為4次，由避雷器老化、產(chǎn)品質(zhì)量不良和施工安裝導(dǎo)致線路跳閘5次，雷害以及避雷設(shè)備導(dǎo)致故障次數(shù)占總次數(shù)的31.03%；（4）每年平均受雷擊故障或由避雷器故障導(dǎo)致線路跳閘次數(shù)占整體線路跳閘總數(shù)的32.15%。大鵬轄區(qū)內(nèi)的避雷器接地線被盜的缺陷也時常出現(xiàn)，接地線修復(fù)需要停電配合完成，據(jù)統(tǒng)計，2015年完成的60組接地線修復(fù)工作全部由停電配合完成，接地線修復(fù)消缺受停電申請制約，如線路不停電，則避雷器接地線很難修復(fù)，避雷器處于無效狀態(tài)，不能對線路完成保護(hù)，且對于該條線路，是一個極大的隱患。
　　1.2 研究背景
　　大鵬供電局轄區(qū)線路以架空線為主，受地理位置影響，大鵬轄區(qū)雷害比較嚴(yán)重，避雷器對線路和設(shè)備的保護(hù)作用極為重要。大鵬轄區(qū)線路靠近海邊，空氣中鹽分多，造成避雷器和過電壓保護(hù)器腐蝕嚴(yán)重且老化較快，易發(fā)生故障或產(chǎn)生缺陷。解決辦法為：（1）缺陷避雷器暫時不影響線路運行，就等到所在線路申請停電時進(jìn)行消缺更換，但很被動，線路中缺陷避雷器不能起到保護(hù)線路和設(shè)備的作用；（2）線路長期未有停電申請時，缺陷避雷器可能造成故障接地導(dǎo)致線路被迫停運，停電后更換避雷器，這種等到故障才更換更加被動；（3）避雷器需要批量更換，也要停電配合，且停電時間長、影響范圍廣；（4）避雷器預(yù)試定檢工作，由于停電困難不能及時進(jìn)行，不能確保運行中的避雷器狀態(tài)是否良好；（5）帶電更換避雷器，大鵬轄區(qū)線路多跨山，部分安裝點不能帶電更換，且?guī)щ姼鼡Q避雷器的費用較高。
　　以上的解決辦法都極為被動，因此選擇一種能帶電安裝、更換、免維護(hù)的避雷器是配網(wǎng)運行人員急切需要的。
　　2 深圳大鵬供電局現(xiàn)用避雷器存在的問題
　　目前深圳大鵬供電局轄區(qū)內(nèi)線路上避雷器樣式繁多，但主流品種分為兩種：一種為普通式免維護(hù)型避雷器，內(nèi)部采用氧化鋅非線性電阻片為主要元件。避雷器的主體元件是密封的，一般動作穩(wěn)定，內(nèi)部無間隙，可用于高海拔地區(qū)，結(jié)構(gòu)簡單、可靠。但是，當(dāng)避雷器本身性能下降時，從外表無法判斷，只有通過儀器測試，才能發(fā)現(xiàn)存在的缺陷，在夏季雷雨中，如果發(fā)生故障，由于安裝位置和視角原因，故障巡視人員很難發(fā)現(xiàn)故障點；另一種為帶脫離裝置型的免維護(hù)避雷器，當(dāng)避雷器本身性能下降時，脫離裝置熔爆，避雷器與接地裝置斷開，巡視人員不通過儀器測試便可發(fā)現(xiàn)避雷器性能下降，已不能繼續(xù)使用，需要更換。這種避雷器在日常運行維護(hù)中減少了周期性測試工作。
　　實踐中帶脫離裝置的避雷器存在一定弊端：一種情況為脫離裝置與避雷器配合不好，脫離裝置在避雷器本身性能未下降時便已脫離。由于避雷器是通過脫離裝置接地，脫離裝置脫離后導(dǎo)致避雷器與大地失去聯(lián)系無法完成雷擊泄流，避雷器失去作用。避雷器消缺更換需要停電配合，這樣就會影響線路可靠運行，如果不處理，線路上所掛該種避雷器就會成為威脅線路正常運行的隱患點；另一種情況為避雷器內(nèi)部故障后脫離器不脫離，脫離器失去作用，避雷器故障接地后不明顯，經(jīng)絕緣搖測后試送電也能成功送電，成為更隱蔽的故障點。2014年，大鵬供電局新百變電站F01新源一線在5月31日至6月14日期間共發(fā)生5次站內(nèi)跳閘故障，每次故障后經(jīng)絕緣搖測后恢復(fù)正常，試送電成功。最后故障設(shè)備鎖定為一個帶脫離器的避雷器，型號為YSWS-17/50，經(jīng)核查該批避雷器由于制作工藝缺陷導(dǎo)致本體易受潮，但脫離器在避雷器發(fā)生故障時未脫離，電流經(jīng)受潮部分與大地形成通路，導(dǎo)致線路跳閘。
　　3 帶脫離裝置的跌落式避雷器的原理及針對存在問題的解決方法
　　為方便避雷器故障和隱患消缺工作，一種帶脫離裝置的跌落式避雷器帶來一種新的理念，這種避雷器經(jīng)過一次停電安裝該設(shè)備，在日后的避雷器運維和消缺過程中不必再受停電限制，確保線路可靠性的同時也保證線路安全穩(wěn)定運行。帶脫離裝置的跌落式避雷器在結(jié)構(gòu)上與跌落式熔斷器很相近，將避雷器本體安裝于絕緣底座上，通過絕緣操作桿能安裝、拆除避雷器本體。為了實現(xiàn)免維護(hù)功能，在絕緣底座下端安裝有一個脫離裝置，當(dāng)避雷器性能下降時，脫離裝置自動熔爆，讓避雷器與接地裝置斷開，運行人員在巡視過程中能輕易發(fā)現(xiàn)避雷器存在的缺陷，該類避雷器結(jié)構(gòu)如圖1所示： <!--endprint--> <!--startprint--> 　　圖1
　　帶脫離裝置的跌落式避雷器能帶電安裝、更換，還實現(xiàn)了免維護(hù)，大大減少了停電時間，提高了供電可靠性，保證了系統(tǒng)持續(xù)供電。
　　4 其他類型帶脫離裝置的跌落式避雷器的改造和應(yīng)用
　　帶脫離裝置的跌落式避雷器市場上早已出現(xiàn)，非新產(chǎn)品。避雷器結(jié)構(gòu)設(shè)計采用了類似戶外高壓跌落式熔斷器的型式，可以在無需停電的情況下對避雷器進(jìn)行更換預(yù)試。市場上的該種避雷器表面采用了硅橡膠材料，具有優(yōu)異的耐臭氧、耐電弧性能；表面呈憎水性，使避雷器在露天環(huán)境下有良好的耐污性能，可適用于多種污穢地區(qū)；柔軟而有彈性的硅橡膠外套，能使避雷器避免發(fā)生因故障引發(fā)的粉碎性爆炸，防止擴(kuò)大事故。但考慮大鵬新區(qū)靠近海邊的特點，當(dāng)?shù)氐目諝庵宣}污嚴(yán)重，復(fù)合絕緣材料會因為長時間處于惡劣環(huán)境下壽命大大縮短。導(dǎo)致支架以及避雷器本體出現(xiàn)故障的幾率大大增加，為解決這一難題，深圳大鵬供電局提出對避雷器及支架進(jìn)行改造的想法。帶脫離裝置的跌落式避雷器能帶電安裝、更換的前提是避雷器的支架必須能夠在線路長時間運行過程中保持不被損壞。為保證支架的質(zhì)量，決定將支架的金屬部分改為不銹鋼材料，將支架的絕緣外套改為瓷外套。避雷器本體的絕緣外套若改為瓷外套會大大增加避雷器整體的重量，不方便帶電更換或安裝，經(jīng)反復(fù)論證后決定保留避雷器本體絕緣外套結(jié)構(gòu)。改造后實物圖如圖2所示：
　　圖2
　　帶脫離裝置的跌落式避雷器在應(yīng)用時還遇到一個問題，就是如何與普通避雷器在防雷效果方面開展優(yōu)勢和劣勢比較。為解決這一問題，深圳大鵬供電局在安裝避雷器的同時加裝計數(shù)器，統(tǒng)計雷擊線路以及避雷器動作的次數(shù)。
　　5 結(jié)語
　　綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活質(zhì)量水平的提高，供電人已經(jīng)在社會進(jìn)步發(fā)展的同時，越發(fā)意識到避雷器對10kV架空配網(wǎng)線路運行的重要性，中壓配電網(wǎng)中為了保護(hù)線路及設(shè)備免大氣過電壓和操作過電壓的損害，使用了大量的避雷器。為了減少避雷器故障造成的線路跳閘的次數(shù)，減少避雷器消缺工作帶來的停電時間，有效提高供電可靠性，避雷器結(jié)構(gòu)在不斷改良。這種帶脫離裝置的跌落式避雷器的出現(xiàn)改變了過去對避雷器繁重運維工作的局面，大大降低了運維成本，同時還提高了供電可靠性，保證了系統(tǒng)持續(xù)供電，值得在配網(wǎng)中應(yīng)用。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 彌璞，李凡，王保山.一種新型熱爆式脫離器的研究及目前脫離器存在問題分析[J].電瓷避雷器，2002，（3）.
　　[2] 邊凱，陳維江，李成榕，沈海濱.架空配電線路雷電感應(yīng)過電壓計算研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2012，（31）.
　　[3] 楊愛農(nóng).跌落式金屬氧化物避雷器在10kV配電網(wǎng)的應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化，2012，（4）.
　　[4] 唐軍，許志榮，陳小平，陳思明，劉剛，席禹，陳德智，梁澤勇.高聳建筑群對10kV配電線路感應(yīng)雷雷擊特性的影響[J].電瓷避雷器，2012，（4）.
　　[5] 黃清社，徐奔，彭利強(qiáng)，鄒一梅，鄧文斌，李景祿.10kV架空絕緣導(dǎo)線防雷保護(hù)的措施研究[J].高壓電器，2010，（12）.
　　作者簡介：潘杰（1988-），男，廣東深圳人，供職于深圳供電局有限公司，研究方向：配電運行。
　?。ㄘ?zé)任編輯：蔣建華）