一起氧化锌避雷器受潮故障的分析及处理
摘要 本文介绍了一起内蒙古电网某变电站500kV氧化锌避雷器内部受潮引
发故障情况，并对故障原因进行了详细分析，指出避雷器顶盖压板断裂，密封破
坏，进水受潮是导致避雷器故障的主要原因，提出了运行中保证氧化锌避雷器安
全运行的对策和措施。
关键词 金属氧化锌避雷器；在线泄漏电流；故障分析；绝缘受潮
1 设备概述
电力系统在运行中，经常遭受各种内部过电压或大气过电压的侵害，其过电
压值如果超过了电气设备绝缘的耐受电压，绝缘将会降低水平，造成电气设备事
故，致使供电系统中断，影响电力系统的可靠供电。因此在系统中装设避雷器，
以免受或减少过电压对电气设备的损害。
目前在电力系统中运行的避雷器主要有两种类型。一类是以串联火花间隙与
碳化硅阀片为主要元件的传统阀型避雷器；另一类是以氧化锌电阻片为主要元件
的金属氧化物避雷器。由于金属氧化锌避雷器具有陡波响应特性好，冲击电流耐
受能力大、残压低、动作可靠、无工频续流等特点，在当今的电力系统中得到广
泛使用。金属氧化锌避雷由主体元件、绝缘底座、接线盖板和均压环等组成；由
非线性氧化锌电阻片叠加组装，密封于高电压决意磁套内，无任何放电间隙。在
正常运行时，由于优异的非线性，它呈现高阻绝缘状态；当受到大气过电压或操
作过电压时，它呈现低阻状态，迅速泄放冲击电流入地，使与其并联的电气设备
上的电压限制在规定值以内，以保证电气设备的安全运行。金属氧化锌避雷器设
有压力释放装置，当其在超负载动作或发生意外损坏时，内部压力剧增，压力释
放装置动作，排除气体。变电站内的氧化锌避雷器均装设了在线泄漏电流表，以
此来监视避雷器的运行状况。在线泄漏电流表反映的是通过瓷套外绝缘和避雷器
阀片的电流和通过避雷器阀片的电流。
2 事件经过
2011年06月27日17点，天气：晴，环境温度22℃。某变电站运行人员在
进行例行巡视检查时发现500kV某线路氧化锌避雷器B相泄漏电流偏大，达到
3.8mA，而A相为2.1mA，C相为2.3mA，B相避雷器的泄漏电流数值明显大于
A、C相，也超出了该类型避雷器运行监视的正常范围（1.0mA～2.5mA）。正常
运行于工频电压下的氧化锌避雷器呈现高阻值，只有很小的泄漏电流流过。当值
运行人员立即将此异常情况汇报站长，同时向上级主管部门作了汇报，并派人加
强对该避雷器的运行监视工作（用望远镜观察）。在对该避雷器进行红外成像测
温时，发现该线路避雷器瓷套表面温度的数据如表1所示。
测试结果表明，B相中下节要比A、C两相高出11℃左右。
3 事件处理
运行人员将该情况的详细过程报送专业人员，经专业人员联系厂家共同综合
分析，初步认定B相避雷器上节可能进入潮气受损。分析潮气的来源有以下几
种情况：
1）在避雷器生产过程中，安装环境湿度超标；2）阀片及内部零部件烘干不
彻底，有部分潮气滞留；3）装配时将密封圈漏放、放偏。或在密封圈与瓷套密
封封面之间夹有杂物；4）运行一段时期后密封部件损坏造成进潮。
根据变电站现场运行规程对避雷器异常情况分析及事故处理要求，当遇有下
列情况应尽快停用避雷器进行处理：
1）避雷器的上、下引线松脱或折断时。因为当系统过电压时，引线松脱或
折断将使避雷器失去作用。因此在每年雷季之前，应对引线进行认真检查。运行
中一旦发现引线松脱或折断，应立即处理；2）避雷器雷击放电后，如连接引线
严重烧伤或烧断，应立即安排检查处理；3）避雷器接地不良，阻值过大，应停
用避雷器尽快处理；4）避雷器内部有放电声。正常运行于工频电压下的避雷器
呈现高阻值，只有很小的泄漏电流流过，因此不应该有任何声音。避雷器内部有
异常声音，可认为避雷器、阀片间隙损坏失去了防过电压的作用，而且可能引发
单相接地故障。运行中若发现避雷器有这种现象的，应汇报调度，及时停用更换
异常的避雷器；5）雷击或避雷器动作后，若避雷器绝缘子破损或爆炸，则应立
即将故障避雷器从系统中切除并予以更换；6）避雷器发生故障，若无接地现象，
应立即向调度申请停电更换；
同时考虑到雷雨季节将至、迎峰度夏等组多因素，经局生产领导同意，该变
电站当值运行值班人员向华北网调调度员申请将线路停电，整体更换了该避雷
器。
4 原因分析
在更换该避雷器的过程中，专业检修人员发现该组避雷器B相上节顶盖压
板中部漆刷断裂，压盖及密封移位，金属压簧锈蚀严重，密封破坏，避雷器进水
受潮。
通过对换下的B相避雷器进行了绝缘测试，其结果为中、下两节电阻与历
史记录比较均属正常范围，而上节避雷器的绝缘电阻仅为1.5MΩ，因而上节以
近乎短路，这是由于上节顶盖压板断裂，密封破坏，进水受潮所致。进一步对B
相避雷器解体，发现上节瓷套内壁富有许多水珠，证明了这一结论的正确性。
对于该线路B相避雷器来说，由于上节短路，因此运行电压主要加在中下
两节避雷器上，使得泄漏电流增大，避雷器的功耗也相应增大。因此，线路B
相避雷器中下两节的温度要比其他两正常相高，B相避雷器上节由于绝缘电阻很
低，分布在该节上的电压也很低，所以它的温度也很低。对于进水受潮的B相
避雷器来说，如此时遭受过电压将发生击穿爆炸事故。由于运行人员巡视检查设
备认真，对此危机缺陷做到了及时发现并汇报，采取了及时的处理措施，从而避
免了一起事故的发生。
5 对策和措施
金属氧化锌避雷器是电力系统中的重要设备，对保护主设备安全及电网的稳
定有着及其重要的作用。为保证氧化锌避雷器的安全运行及时发现或检测出氧化
锌避雷器的此类故障，应做好以下工作：
1）加强对氧化锌避雷器的技术管理工作，即对运行在网上的每一只氧化锌
避雷器建立技术档案，对出厂报告、定期测试报告及在线监测仪的运行记录均要
存入技术档案，直至该避雷器退出运行；2）坚持做好设备巡视检查工作，运行
人员应定期对氧化锌避雷器泄漏电流定期进行抄录，比较其泄漏电流的变化，发
现异常及时汇报专业人员或上级领导；3）定期开展氧化锌避雷器红外检测工作，
每月至少一至两次；4）在每年雷雨季节前，应加强避雷器的带电测试。
参考文献
[1]成永红.电力设备绝缘检测与诊断[M].北京：中国电力出版社，2004.
[2]蒙庆叁.《氧化锌避雷器爆炸原因及防止措施》[J].冶金动力，2002（1）.
[3]屠幼萍，何金良.ZnO避雷器运行状况的判断方法[J].高电压技术.
[4]孙鹏举.金属氧化物避雷器泄漏电流在线测试分析[J].电瓷避雷器，2008
（4）.