10 kV配变支柱型复合氧化锌避雷器的改进与应用

徐建凯，蔡金明，张华

（国网浙江省电力公司德清县供电公司，浙江德清313200）

经验交流

10 kV配变支柱型复合氧化锌避雷器的改进与应用

徐建凯，蔡金明，张华

（国网浙江省电力公司德清县供电公司，浙江德清313200）

通过对10 kV普通支柱型避雷器的不断改进，研制出集支柱绝缘子、穿刺线夹、接地环、避雷器四功能为一体的新式配变支柱型复合氧化锌避雷器，简化了配变台区装置形式，提高了施工效率，方便了运行操作，减少了运行与检修中的停电时间和范围，在德清配电网配电台区建设中已推广应用。

避雷器；支柱型；接地；配变台区

配电变压器（简称配变）台区的避雷器、支柱绝缘子、接地环通常都独立安装，这样不仅增加了施工时间、停电范围，而且不利于设备的运维，增加了故障隐患点数量。

采用具有支柱功能的10 kV穿刺线夹氧化锌避雷器，可将支柱绝缘子与避雷器功能合二为一，头部采用穿刺线夹固定绝缘导线，并与避雷器形成电气连接。与传统装置比较，简化了装置形式，加快了配变台区的安装速度，现已成为德清电网的配变台区标准装置，进行全面推广应用。

1 配变支柱型避雷器的试用与改进分析

1.1 穿刺线夹支柱型避雷器

HY5WB-17/50型穿刺线夹支柱型避雷器，具有体积小、重量轻、高强度、防受潮、不易破碎、易安装、耐污闪、免维护等优点，在配变台区增容布点中试用（如图1所示）。经统计分析，使用支柱型避雷器后，施工安装速度加快，停电时间缩短，供电可靠性得到一定提高。

配变停电检修作业，需在高压线路上挂接地线，但是在运维检修过程中发现该装置存在缺点：在配电台区终端跌落式熔断器停电情况下，无法挂接地线，这就需要扩大停电范围，不利于供电可靠性和优质服务水平的提高。曾尝试在高压引下线上直接加装接地环，但考虑到引下线较细，且绝缘导线的机械性能不强，多次拆装接地线后会使跌落式熔断器桩头松动，造成安全隐患，因此也没有采用这一方法。

1.2 带接地支柱型避雷器

为了满足配变检修时停电接地的要求，又试用了HY5WDG-170/50型带接地支柱型避雷器（如图2所示）。安装时将高压引下线中间断开，穿入带接地的支柱型避雷器。解决了配变停电挂接地线的问题，但是需要制作6个压接头，不仅延长了施工时间和停电时间，还增加了接头故障的几率。

图2 带接地支柱型避雷器示意

1.3 改进思路一：带接地穿刺线夹支柱型避雷器

为了在满足接地功能、支柱功能、避雷器功能的同时，使绝缘引下线不必断开，达到简化安装、增加电气安全性能的目的，对上述2种支柱型避雷器进行改进：在穿刺线夹支柱型避雷器的穿刺螺母上加长接地螺杆（如图3所示），绝缘引下线可以直接从穿刺线夹中穿过，并通过穿刺线夹与避雷器形成电气连接。

图3 带接地穿刺线夹支柱型避雷器示意

经过现场试用，由于穿刺螺母螺杆强度不足，接地线较重，容易损坏支柱型避雷器，不能长期使用，因而被否定。

1.4 改进思路二：配变支柱型复合氧化锌避雷器

综合上述3种支柱型避雷器的优缺点，尝试将穿刺线夹和接地螺杆分别固定在连接铁架的两端，绝缘引下线可以直接穿过穿刺线夹，通过穿刺线夹与避雷器形成电气连接。另外，由于接地螺杆单独固定在连接铁架上，能够保证悬挂接地线所需的机械强度（如图4所示）。

图4 配变支柱型复合氧化锌避雷器示意

在配电台区增容布点时进行试点安装（如图5所示）。运行经验表明，该支柱型复合氧化锌避雷器能够经受雷电、高温、暴雨、台风、大雾、低温等多种恶劣天气的考验。在设备故障统计中，该支柱型避雷器的故障率低于普通氧化锌避雷器，试用达到了满意的效果。

图5 配变支柱型复合氧化锌避雷器安装示意

2 配变支柱型复合氧化锌避雷器的特点

2.1 产品参数

HY5WBG-17/50型复合外套带穿刺线夹、配变支柱型及接地杆的氧化锌避雷器，使用条件：

（1）环境温度：不高于+40℃，不低于-40℃；

（2）海拔：不超过1 000 m；

（3）风速：不超过35 m/s；

（4）污秽等级：Ⅲ级；

（5）地点：无易燃易爆及剧烈震动的场所。

主要技术参数见表1。

2.2 产品特点

（1）芯体和外套通过模压成型，成为无空腔的密实整体，消除了由于呼吸作用引起的吸潮，从根本上杜绝了避雷器芯片受潮导致的事故；

（2）内部采用特殊的加强结构，具有良好的机械性能，可以兼作绝缘子；

（3）合成外套用硅橡胶材料制成，抗污闪性能强并具有良好的防爆性能，另外，重量轻，使用寿命长；

（4）按耐受Ⅲ级重污秽设计，绝缘外套的最小爬电比距为25 mm/kV，爬电距离为320 mm；

（5）体积小，重量轻，抗弯曲、破坏能力强，集支柱绝缘子、穿刺线夹、接地环、避雷器四者功能为一体，有利于简化杆塔装置形式。

3 配变支柱型复合氧化锌避雷器的使用效果分析

3.1 配变防雷保护效果分析

根据表2计算可知：

2003—2007年配变每年平均雷击损坏率：（0.30%+0.28%+0.31%+0.25%+0.29%）/5=0.286%.

2008—2012年配变每年平均雷击损坏率：（0.24%+0.26%+0.22%+0.15%+0.15%）/5=0.204%.

在2008年开始推广使用配变支柱型复合氧化锌避雷器后，配变雷击损坏率呈逐年下降趋势，说明配变支柱型复合氧化锌避雷器不仅实现了支柱绝缘功能、接地功能，而且有效保护了变压器，减少配变受雷击损坏的次数。

3.2 缩短安装时间

全县每年按300个台区增容布点计算，相比独立安装支柱绝缘子、避雷器、接地环，每个台区至少节约半小时工时，假设每个台区施工需要安排6个技工，4个小工，每年可以节约工时：300×0.5×（6+4）=1 500个工时。

3.3 提高供电可靠率

（1）全县仍按每年300个台区增容布点计算，每个台区至少节约0.5 h，假设每个台区施工平均停供5个用户，每年可节约时户：300×0.5×5= 750个时户数。

（2）目前全县有3 455个配电台区，已经采用该支柱型避雷器进行标准化改造的台区占60%。假设配电台区平均2年停电检修1次，每次停电2 h。如果未安装该支柱型避雷器，配变检修需要对高压分支线停电、接地，平均需要停供5个用户，采用支柱型避雷器进行台区标准化改造后，每次配变检修只需拉开配变终端跌落式熔断器，停电用户数为1个。每年可节约时户数：3 455×60%×2×（5-1）=16 584个时户数，有效提高了供电可靠性。

表1 配变支柱型复合氧化锌避雷器的主要技术参数

表2 2003—2012年德清县供电公司配变故障统计

4 结语

10 kV带穿刺线夹和接地杆的配变支柱型复合氧化锌避雷器作为一种防潮、防污闪性能优良的新型避雷装置，经过多次改良及多年的安装运行实践，已经被广泛接受。配变支柱型复合氧化锌避雷器的应用，有效减少了配电台区维护、检修的停电时间，具有良好的经济效益、社会效益和推广应用价值。

[1]彭发东，彭向阳，熊易，等.广东电网10 kV配网避雷器运行状态分析与评估[J].高压电器，2011（12）∶56-61.

[2]张怡，张锦秀，金担，等.支柱式合成绝缘避雷器改进电缆登杆装置[J].高电压技术，1997（2）∶78-81.

[3]李凡，施围.线路避雷器的设计及试验[J].电网技术，2004（4）∶38-42.

[4]刘燕，张志诚.金属氧化物避雷器制造中的几个质量问题[J].农村电气化，2002（3）∶31.

（本文编辑：杨勇）

Improvement and Application of Composite Zinc Oxide Pillar Arrester of 10 kV Distribution Transformer

XU Jiankai，CAI Jinming，ZHANG Hua
（State Grid Deqing Power Supply Company，Deqing Zhejiang 313200，China）

By continuous improvement of the 10 kV ordinary pillar arrester，a new composite zinc oxide pillar arrester for distribution transformer is developed，which integrates the supporting insulator，piercing connector，grounding ring and lightning arrester.The new lightning arrester reduces equipment in distribution transformer area，improves construction efficiency，facilitates the operation and reduces power outage time and coverage in operation and maintenance.The new lightning arrester has been extensively applied in the construction of Deqing distribution transformer area.

lightning arrester；pillar type；grounding；distribution transformer area

TM862

：B

：1007-1881（2014）05-0065-04

2013-09-27

徐建凯（1961-），男，浙江海宁人，工程师，从事电力系统防雷、接地技术研究。