接触网邂雷器击穿炸裂原因浅析

第1页共3页接触网邂雷器击穿炸裂原因浅析1、问题的提出2009年1月26日，站庄站42号正馈线避雷器击穿炸裂，造成供电设备开关跳闸故障。木义认真地分析了故障发生的原因，以期解决避雷器存在的安全隐患。2原因分析2．1避雷器类型及主要技术参数所安装避雷器类型为YH5WT-42／120型氧化锌避雷器，按照GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》及JB／T8952-1999《35kV及以下交流系统用复合无间隙金属氧化物避雷器》标准生产。避雷器的主要技术参数见表1。2．2接触网线路避雷器击穿炸裂原因分析避雷器爆炸是由于避雷器设置参数较低、避雷器频繁动作造成内部发热引起的，具体原冈分析如下：根据电力系统的统计表明，近年来我国3kV～66kV系统发生的无间隙氧化锌避雷器损坏较多。说明避雷器的参数与实际系统之间存在很大差异。根据产品目前的参数水平，电力部门发出通知，要求提高避雷器的额定电压。同样我们认为对于电气化铁道用避雷器也应该提高其额定电压。按目前国家标准YH5WT-42／I20为例，进行27．5kV绝缘配合(见图1)。绝缘配合系数Ko=BILIk^=UdV~=l85／120=1．541．4阀片压比K=√U=ticU=120／65=1．84荷电率S=、／2W、／2U~U4-x31．5／65=68．5％式中：为持续运行电压。从上式可以看出，避雷器对于变压器的保护系数为1．54，大于1．40。针对目前接触网线路的绝缘加强情况，仍采J}j牵引变压器的绝缘水平有些偏低，应采用这个标准，接触网线路的避雷器残压／．／2=18511．4=132kV(电力35kV系统为134kV)，这样可以将提高到70kV(电力35kV系统为73kv)。这样IiilI片压比K，I：132／70=1．88，荷电率5=、／2×31．5／70=63．6％7O％。从以上分析可以看出，对于电气化铁道用避雷器国家标准选用参数较低，而接触网相对电力系统35kv来讲供电质量相对恶劣：单相不平衡、三次谐波多、电压波动大、线路阻抗感性等。这样容易造成避雷器经常动作，引起阀片发热，引起避雷器爆炸。目前，我国电气化铁道用电设备采用的标准按电力35kV系统的标准，接触网线路的绝缘水平高于电力35kV系统的标准20％～40％，将电气化铁道避雷器与电力系统35kv避雷器的参数进行比较(见表2)。从表2可以看出，电气化铁道Ⅲ避雷器的参数远远低于电力35kV系统：第一，持续运行电压。与有间隙避雷器完全不同，无间隙避雷器的ZnO元件直接处于系统工作的电压作用下，由于漏导持续电流引起的发热，可能导致ZnO元件加速老化而缩短工作寿命。据我们掌握的资料，电力系统对于氧化锌避雷器的持续运行电压与国标的定义争论不休，认为取值太低，应该取系统的最高电压。这样可以提高避雷器自身运行的安全系数，不然没有起到保护线路作刚而自身引起线路故障。第二，直流1mA参考电压取值过低。通常认为此电压为拐点电压，在此电压第2页共3页下避雷器开始动作。我们认为65kV的取值有些偏低，应该采用不低于7Okv。查阅该炸裂避雷器的出厂试验汜录，直流1mA参考电压为66．4kV。第三，雷电冲击电流下残压。如前所述，避雷器的保护系数为1-4，按变压器的绝缘配合来讲，电力35kV系统Ko=185／134=I．38，低于I．4，对于电气化铁道用避雷器，Ko=185／120=1．541．4。实际上，接触网线路的绝缘已得到加强，绝缘水平已高于185kV，如果避雷器存雷电冲击电流下残压按35kV线路的134kV取值，也能满足避雷器对线路的保护。闪此，我们认为电气化铁道用避雷器的参数与电力系统35kV线路来讲，二者第3页共3页的差异不应相差太大．就按其参数取值对于绝缘水平较高的接触网线路来讲，完全可以起到保护作用。综上所述，避雷器的爆炸主要是参数偏低造成的。3应采取的措施(1)建议对厂家供应的避雷器全部返厂重新对参数进行配置。提高避雷器的持续运行电压=5OkV，避雷器残压U2=132kV，直流1mA参考电压U。a70kV。(2)完善制造T艺，确保避雷器密封严实。避免氧化锌阀片受潮而变质劣化，减少漏导持续电流引起的发热，延长ZnO元件作寿命。(3)按照检修lT艺加强避雷器检查、检修力度，发现缺陷及时组织处理或更换。(4)按照铁道部运装供电2008(1505)号通报要求，对正在设计、在建项目的接触网避雷器安装方式进行改进，避雷器高压引线不能直接上网，要求经支撑绝缘子跳线上网，避免避雷器炸裂后引线甩危及供电和行车安全。(5)加强汛期雷雨季节干部值班和故障抢修力量，认真落实抢修预案，最大限度降低故障延时，减少对运输的影响。