避雷器是用来保护电力系统中多种电气设备免受过电压损坏的电器，该设备的安全稳定运行有利于保护电网的可靠运行，但由于生产工艺，运行物理环境和电气环境等影响，将会加速避雷器的老化，使避雷器工作特性曲线发生变化，导致避雷器损坏，爆炸等恶性事件发生。作者讨论了一起避雷器爆炸事件，并分析确认故障原因，提出防范措施。
1. 事故概况
某日，某110kV变电站10kVI段母线避雷器爆炸，导致母线分段开关动作，主变进线开关动作，现场初步检查发现该变电站10kV母线失压，51-9PT柜柜门已被炸开。控制回路二次线已全部烧毁，线芯裸露。51-9PT柜柜内，PT小车上避雷器已全部烧毁。将51-9PT小车拉出柜外检查，PT一次保险完好，无烧断现象；PT良好，无烧损、裂纹现象；避雷器A相已全部烧毁，B、C两相均不同程度烧损。
2. 避雷器爆炸原因分析：
（1）针对以上案例分析，A相避雷器炸毁，B、C相主体残存，该间隔避雷器选用的是某厂生产的型号为：HY5WZ1-17/45型避雷器，具体参数为合成绝缘型氧化锌无间隙避雷器，标称电流5kA，额定电压17kV，残压为45kV，设备参数满足运行要求。
（2）事故发生后，将残余的B、C相避雷器（方便起见，分别编号为#1、#2试品，下同）同另一只性能良好的避雷器（编号#3试品，下同）安排交流耐压试验，交流温升试验，直流泄漏电流测试实验，试验结果如下表所示。
首先进行了耐压试验，并用红外成像仪监测试品加压后温度的变化，试验结果如表1所示。
表1 交流耐压试验时的发热情况
完成耐压试验后，进行温升试验，并用红外成像仪记录试品温度变化，试验结果如表2所示。
表2 交流耐压温升对比试验结果
完成温升试验后，进行直流泄漏电流测试试验，用微安表或者毫安表监测泄漏电流值，试验结果如表3所示。
表3 直流泄漏电流测试试验
试验表明，#1、#2试品避雷器在额定工作电压（5.8kV）已经发热，随着电压的升高，发热现象会加剧并出现冒烟，且泄漏电流急剧增大，远远超过允许值，而电流的热效应导致半导体工作性能恶化；交流温升试验表明，故障避雷器发热明显，众所周知，热能的积聚而不能尽快散热将导致爆炸现象的发生。
完成直流泄漏试验后，试验人员解体了#1试品故障避雷器，并同#3试品避雷器做了比较，具体情况见表4。
通过图片对比发现，#3试品避雷器制造工艺良好，其阀芯外包有玻璃纤维树脂，构成避雷器内绝缘，并增强避雷器的机械强度。同时，玻璃纤维树脂和硅橡胶外套是用粘合剂粘合在一起，以防止绝缘受潮（有的直接在玻璃纤维树脂外浇注复合绝缘外套）。
#1试品故障避雷器顶端密封不严，硅橡胶外套与阀体之间粘合不严，有明显空隙，长期运行必然受潮；同时，阀芯外部为瓷制品，解体后发现瓷套多处断裂，阀芯已断成多节，已经严重老化，不满足运行要求。
表4 避雷器解体对比检查
3. 事故分析：
根据事故后电气试验数据，结合解体试验结果，可以判断PT柜内避雷器爆炸事故发生的原因，由于A相避雷器与B相、C相避雷器属于同一厂家同一批次产品，其性能应具有一致性。此次故障发生的过程可描述如下：由于该批次避雷器设计技术和制造工艺的原因致使产品不满足长期稳定运行要求，导致该批次避雷器在运行中受潮并发热。
随着运行时间的推移，避雷器不断老化，其性能不断恶化，避雷器耐压能力下降，泄漏电流增大，在单相（C相）接地故障发生时，非接地相（A相、B相）承受电压上升至线电压，耐压能力下降更严重的A相避雷器泄漏电流不断增大，直至过热发生爆炸，造成永久性金属接地。
4.预防措施：
针对本次设备事故，为了防止类似事件的再次发生，应做好以下事故防范措施：
（1） 正确选择氧化锌避雷器，这是保证其可靠运行的重要因素，首先要选择质量和信誉好的产品。为保证运行在中性点不接地系统中的氧化锌避雷器不被击穿，可选用防爆自动脱离避雷器,如型号为YH5WS-17/50SPE型。
（2）在变电站内安装故障录波器，及时准确的记录各项电压事件，避免故障发生后数据分析的被动局面。
（编自《电气技术》，作者为王亚芳、杨丙寅。）
