摘要：近年来，摘挂式过电压保护器在10kV配电网中得到了广泛的应用，其在保护配电线路因遭受雷击或者感应过电压时，避免了线路设备损坏，造成线路开关跳闸，从而有效地达到了减少线路和设备故障发生的目的。本文首先通过对比分析10kV线路摘挂式过电压保护器，在安装过程中与其他类型过电压保护器的区别及注意事项，并分析导致其在运行维护中的故障原因，探讨并提出了在投运、运行维护、项目改造过程中的预防措施。
关键词：10kV线路；过电压保护器；安装；故障
前言
辖区属于珠三角城乡结合区域，经统计，近三年以来，供电范围内10kV线路因雷击直接或间接原因造成故障跳闸，所占比例接近故障跳闸总数的95%，安装10kV线路摘挂式过电压保护器为防雷工程改造项目一个重要环节，在防雷管理上效果显著。笔者结合工作中的实例，通过分析10kV线路摘挂式过电压保护器，在安装工艺和运行维护中的故障原因，探讨并提出了预防措施。
1 10kV线路摘挂式过电压保护器的构成和工作原理
1.1结构组成
整套10kV线路摘挂式过电压保护器由泄流和接地两大部分组成，泄流部分包括引流环、支持绝缘子、上引线、瓷横担和摘挂式限流元件，接地部分包括下引线、地极和地网，两大部分再由支架等附件，自上而下地安装在杆塔上。摘挂式电压保护器与普通式的电压保护器在构成上基本一致，然而在日常维护、更换时更有优越性，限流元件在损坏后，运维人员能够相对容易排查发现缺陷，及时更换。
1.2工作原理和特性
限流元件是本过电压保护器的核心元件，其工作原理是过电压保护器与线路绝缘子并联，当线路遭受雷击或感应电压时，引起的高电位使保护器的串联间隙动作，带动电阻阀片，阀片再对雷电流进行相应地接受，降低了塔臂和导线之间的电位差，使得整个线路的绝缘子串不会发生闪络，从而避免线路跳闸停电。在串联间隙动作后，本体的残压不仅被限制到远低于绝缘子串的闪络电压，而且在雷电流过后的系统工频电压下，能自动熄灭工频续流，保证正常供电。[1]
2 10kV线路摘挂式过电压保护器的安装及注意事项
2.1 安装验收要求
（1）整体结构完好，无破损。[2]
（2）支持绝缘子、限流元件无裂纹、破损、脏污现象。
（3）安装牢固可靠，引线接点和接地良好。
（4）引线连接良好，各引线之间间距不小于300mm，引线与固定构件间距不小于200mm。
（5）限流元件安装排列整齐，高低一致，相间距离不小于350mm。
（6）引线截面（铜）不小于25mm2。
（7）标志牌等正确、齐全、规范，符合要求。
（8）引流环安装正确、规范，符合要求。
2.2 注意事项
（1）引流环套到绝缘子上的安装位置要正确，符合要求，不能歪斜，过于靠近或者偏离线路扎线部位。在实际安装施工中，由于引流环是易损部件，在搬运、拆装过程中，存在工人损坏了引流环，就直接安装的现象，不但没有起到预期防护效果，还会产生新的安全隐患。
（2）接地引线、地极表面要套上绝缘套管，并固定好。这样可以避免过电压电流在泄流或者被泄流到杆塔本体，接地引线、地极、杆塔直接带电，存在安全隐患。
（3）地网安装应优先采用垂直地网装置。地网安装在以往一般采用水平地网装置，而在10kV线路实际运行中，南方的农村电网多分布在河涌边、水田、丘陵，采用10m深垂直地网装置已满足接地电阻不大于4Ω的要求，一方面可以降低接触电压和跨步电压，提高安全性，另一方面相对于水平地网装置占地面积小，可以大大减少地网安装对村庄、农户及周边环境的影响，便于安装、运行维护和工程改造的实施。
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（4）根据仿真研究发现，过电压保护器至少要隔一基杆塔装一组才能起到较好的防护效果，如要取得全面的保护，则必须采用每一基杆塔均安装一组过电压保护器的方式进行保护。[4]而在实际运行中，一般按照在10kV线路耐张、转角、交叉、多雷区、易产生感应电、附近有台架等设备的关键部位安装过电压保护器，就能够起到较好的防护效果，又能够减少在安装、运行维护、工程改造过程中的工作量和其他工作。
3 10kV线路摘挂式过电压保护器的故障原因分析
（1）安装使用了不合格产品：首先是限流元件在设计或制造时，采用低档次的氧化锌作为原料，阀片通流容量小，泄漏电流明显增大，氧化锌阀片温度升高，影响过电压保护器的稳定，或者在制造或运输过程中造成损坏，使得内部绝缘部件爬距不够，降低构架耐压和散热性，氧化锌阀片材质不良或方波通流容量小，运行中工频续流逐渐增大，长时间通过续流，引起烧毁。[5]其次引流环在制造时，采用低档次的钢材作为原料，或者不锈钢镀面质量差，长时间运行容易生锈或者扭曲。
（2）施工安装工作不规范：主要包括了引流环安装位置不正确，引线连接过松或过紧，接地装置的安装不合理。
（3）过电压保护器老化：一方面由于引流环、绝缘子、限流元件正常使用寿命为5年左右，另一方面长期在户外环境运行，特别在3月至10月雷雨天气，保护动作频繁发生，各部件容易老化，降低其保护作用效果。
（4）引流环扭曲或者所套瓷横担位置偏移：由于保护作用过程中长时间受到应力作用，引流环容易发生扭曲，或者所套瓷横担位置偏移，运维人员在巡视检查时往往难以发现该类缺陷，影响防护效果。
（5）接地装置失效：接地装置常年失修，另外雨水及土地中的腐蚀物质会损害其地下的部分，特别是接点连接部位，在发生腐蚀、断裂后，降低其泄流能力，降低整体防护的效果。
4 10kV线路摘挂式过电压保护器故障的预防措施
（1）开展工程项目竣工验收、投运前交接检查时，进行整体外观检查和绝缘电阻、接地电阻各项试验，满足相关规范要求，防止过电压保护器带缺陷投运。
（2）将过电压保护器纳入日常巡视范围，定期检测，及时发现隐患和整改。
（3）定时开展专项工程项目改造，大范围更换老化的电压保护器、部件，新增、调整安装点，积极应用更新型的电压保护器。
（4）采取综合防雷技术手段，提高过电压保护器的使用效率和寿命。目前10kV线路防雷技术类型相当多，主要包括了降低塔体接触电阻、加装避雷器、使用防雷过电压保护器、改造地网接地设置、使用高级别的绝缘体、使用地下电缆线路代替架空线路、延长闪烁路径等方法。[6]可以通过各防雷技术类型相互配合使用，实现更经济、适宜和有效。
（5）加强对过电压保护器的技术管理，通过信息系统建立技术档案，实时登记技术和运行信息，更有针对性地对过电压保护器进行投产、运行维护、工程改造、报废，实施全生命周期管理。
5 结束语
本文介绍了10kV线路摘挂式过电压保护器的组成、工作原理、安装事项，深入分析其故障原因，探讨并提出了预防措施。我们唯有不断地创新工艺、技术、管理方法，采取综合治理手段，才能提升线路设备健康度，降低雷击故障，从而取得更好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]张运庭.线路型有间隙和无间隙避雷器的技术特性和产品结构［J］.电瓷避雷器，2002，（1）：21-27.
[2]广东电网公司. S00.00.05/PM.0500.0048广东电网公司10kV户外柱上开关验收规范[ S] / /广东电网公司技术标准，2010.
[3]曾嵘. 垂直接地极对接地系统电气性能的影响［J］.清华大学学报自然科学版，2001，8，（3）：46-47.
[4]钟晓波. 10kV线路过电压保护器保护性能仿真研究［J］.能源工程，2007，（4）：20-24.
[5]王丽艳. 10kV 线路过电压保护器的运维和故障原因［J］. 黑龙江科学，2014，5，（9）：269-269.
[6]何福初. 10 kV 架空绝缘导线雷击断线的防治措施［J］. 湖北电力，2010，34，（1）：52-53.
论文作者:朱刚柔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/20
标签：过电压论文; 保护器论文; 线路论文; 引线论文; 绝缘子论文; 故障论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第17期论文;