配网中10kV氧化锌避雷器的安装方法探讨

[摘 要]笔者认为避雷器的安装不能只是简单的照搬典型设计，应根据避雷器及被保护设备在系统中所起的作用来确定安装方式，下面笔者就一些较为常见的安装方式进行简单的探讨。

[关键词]配网10kV；氧化锌避雷器；操作过电压；安装方法

中图分类号：TU758.15 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0013-02

氧化锌避雷器在配网是一种罪常见的过电压保护装置，是用来保护配电线路和电气设备免受大气过电压和操作过电压的损损害。有复合硅橡胶外套和陶瓷外套两种，内装高性能的氧化锌电阻片，具有体积小、安装方便、免维护、不易破损、耐污秽、寿命长等诸多优点，以其良好的外绝缘性能、非线性快速的陡波响应和大容量通流能力，在电力系统中得以广泛应用。特别是在目前10kV配电网末端用户工程中，基本上都采用复合外套氧化锌避雷器过电压保护装置。但由于金属氧化锌避雷器制造厂家众多，产品型号繁杂，有些安装单位疏忽适用场合和技术要求等，导致工程遗留一些安全隐患。近期在10kV配电网用户工程交接验收过程中，对于10kV金属氧化锌避雷器的使用，普遍存在以下问题，应引起注意。

一、按断路器或隔离开关在配网中的作用来确定安装方式

（一）当断路器或隔离开关在两条线路之间起联络作用时

当断路器和隔离开关作为线路之间联络作用时，两条线路之间正常情况各有独立供电电源，这时断路器和其相应隔离开关所起作用是当其中一条线路的供电电源出现停用（如一条线路供电电源变电站检修或预试）时，合上该断路器及其隔离开关，可保证该线路用户正常供电，起互相切换的作用，只有这时该断路器及其隔离开关才处于合闸状态，平时大部分时间由于两条线路各有供电电源，均处于分闸状态（冷备用状态），避雷器的作用主要是保护断路器两端隔离开关（两端隔离开关平时处于断开状态）的断口，笔者认为此时避雷器应装于隔离开关线路侧，如（图1）。

如图1分析如下：当线路遭受雷击，雷电流经导线传导，由于避雷器装于该断路器及其隔离开关线路侧，雷电流经避雷器与大地形成通道，能迅速将雷电流引入大地，雷电压将不会对隔离开关及断路器断口造成冲击，达到有效保护隔离开关断口的目的。如果该避雷器装于隔离开关与断路器之间，由于该隔离开关平时处于断开位置，当线路遭受雷击，避雷器将无法将雷电流引入大地，起不到保护的作用，雷电流将直接作用于隔离开关的断口上，极易造成该设备和线路的损坏。

（二）断路器作为一条线路分段、支线联络时

当断路器作为一条线路分段、支线联络用时，此时断路器主要作为检修或故障时进行支线隔离跳闸，该断路器正常情况下均处于合闸状态，只有当线路故障或检修线路时（作为故障隔离和减少线路停电范围）时才处于断开（隔离开关也主要处于合闸）状态，笔者认为此时，避雷器应装于断路器与隔离开关之间，如图2。

如2图分析如下：

（1）由于断路器与隔离开关长期处于合闸状态，当线路遭受雷击时，雷电流经导线传导，由于隔离开关处于合闸（既使断路器由于故障处于分闸）状态，雷电流能经隔离开关、避雷器引入大地，不会对断路器及隔离开关断口造成冲击，避雷器能很好地保护断路器的断口。

（2）当避雷器装于隔离开关线路侧时，如图3所示，同上所述当然也能很好保护断路器的断口，但目前在10kV的配网中，大多采用的是氧化锌避雷器，复合外套绝缘材料主要以硅橡胶为主，随着安装时间的推移，绝缘性能会出现老化，当雷击线路时，容易发生避雷器由于绝缘材料的老化，出现断裂或击穿后无法恢复的情况；此时由于避雷器装于线路侧，如需排除故障需整条线路停电，扩大了停电的范围和处理故障的时间；如果避雷器装于隔离开关与断路器之间，仅需拉开隔离开关（隔离故障快，主线能很快恢复供电）即可将被损坏的避雷器更换，同时避雷器平时的年检预试也不用将避雷器拆下，即可进行绝缘电阻及泄漏电流的测试。所以笔者认为当断路器在线路上是起线路分段和保护作用时，避雷器装于断路器与刀隔离开关之间，防雷效果与避雷装于线路侧相同，但避雷器故障时能很快隔离故障，减少停电范围。

（三）断路器作为一条线路分段、支线保护时

当断路器作为一条线路分段、支线保护用时，此时断路器主要作为分段线路或支线线路发生过电流或短路故障时进行支线隔离跳闸，该断路器正常情况下处于合闸状态，只有当线路发生过电流或短路故障时才处于断开（隔离开关也主要处于合闸）状态，笔者认为此时，避雷器仍应装于断路器与隔离开关之间，如图4。

如图4分析如下：当该线路支线遭受雷击或发生短路故障时，该断路器跳闸隔离故障，但隔离开关仍处于合闸状态，即使此时该线路再次遭受雷击， 由于避雷器装于断路器与隔离开关之间，避雷器仍可起到保护断路器断口的目的。且避雷器试验及更换比较装于线路侧更方便快捷。

二、按避雷器在系统中所起的作为来确定安装方式

（一）避雷器作为10kV配网线路变电站外防雷电侵入波保护用时

此时避雷器作为防雷电流侵入波对变电站内设备进行保护，普通安装如图5：

当该10kV配网线路正常供电，3#刀闸长期处于合闸状态时，避雷器应装于3#刀闸与变电站之间（便于预试和更换）；如该线路长期停用，3#刀闸长期处于分闸状态时，该避雷器装于线路侧可保护该3#刀闸的断口遭受雷电流的冲击。

（二）避雷器作为10kV配网线路中防雷电侵入波对线路上断路器等设备进行保护时

前已进行详细分析评述（略）

（三）避雷器作为用户的进线保护和防变压器的操作过电压时

此时避雷器的作用为防雷击过电压的侵入波和防变压器的操作过电压时，普通安装如图6。

当用户正常生产时，跌落式熔断器长期处于合闸状态，避雷器装于跌落式熔断器与变压器之问时，当雷击线路时，雷电流经跌落式熔断器和避雷器引入大地（一般雷电流时间均很短，一般仅为0.001s，保险丝的热稳定一般不会由于雷电流通过时造成保险丝熔断，跌落式熔断器断开，雷电压加于跌落式熔断器上端口造成上端口损坏的情况）。

当避雷器装于图7时，原因分析同装于分支线路，虽然能节约部分安装材料（节约横担），但当避雷器发生故障时，更换时必须整条线路停电，是非常不经济的。同时对于10W 避雷器的安装，越靠近变压器安装效果越好（避雷器的残压小于变压器的耐压，才能起到保护变压器的作用）。

在实际工作中，由于跌落式熔断器动作频繁（尤其公变），跌落式熔断器上鸭嘴极易换坏，这时需整条线路停电才能更换，所以建议可采用以下安装方式，如图8。

可在跌落式熔断器前端加装一组隔离开关，该隔离开关平时处于合闸状态，当跌落式熔断器出现故障时，能拉开此隔离开关，不需主线停电即可进行跌落式熔断器的更换。

三、结束语

总体来说，在10kV避雷器在安装时，不只是简单的照搬典型设计，还要综合分析断路器、隔离刀闸及避雷器等设备在线路中的作用，以及故障的查找和隔离，避雷器的试验及更换等多方面因素，根据作用不同采取不同的安装方式，才能真正起到保护被保护设备和取得最佳经济效益的目的。