避雷器计数器带电更换方法的探讨

避雷器计数器带电更换方法的探讨

苏剑锋张津赵松

（贵州电网有限责任公司安顺供电局贵州安顺561000）

摘要：避雷器计数器长期运行于户外，运行条件恶劣，因此计数器的故障率非常高，当发生损坏时必须进行更换。当线路带电运行时，有泄漏电流通过计数器接地。线路越长、电压等级越高，产生的泄漏电流越大，因而更换计数器工作必须停电，极大地影响了输电线路的供电可靠性。

关键词：避雷器、计数器、触电、带电更换

1、避雷器的发展及工作原理

避雷器是变电站保护设备免遭过电压的设备，一般接在系统与地之间，与被保护设备并联，在正常运行时，避雷器呈高阻状态；当系统出现危害电器设备绝缘的过电压时，由于氧化锌电阻片的非线性，避雷器首先放电，避雷器两端的残压被限制在允许值之下，并且吸收过电压能量，从而保护了电器设备的绝缘（见图一）。

图一避雷器工作原理

避雷器按其发展的先后可分为：保护间隙——是最简单形式的避雷器；管型避雷器——也是一个保护间隙，但它能在放电后自行灭弧；阀型避雷器——是将单个放电间隙分成许多短的串联间隙，同时增加了非线性电阻，提高了保护性能；磁吹避雷器——利用了磁吹式火花间隙，提高了灭弧能力，同时还具有限制内部过电压能力；氧化锌避雷器——利用了氧化锌阀片理想的伏安特性（非线性极高，即在大电流时呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工频电压下呈高电阻特性），具有无间隙、无续流残压低等优点，也能限制内部过电压，被广泛使用。

2、避雷器计数器结构原理

避雷器计数器串联在避雷器底部，用来记录避雷器动作次数的一种高压电器，使用地点的环境条件与相连的避雷器相同，通过观测持续电流的变化可以有效检测出避雷器内部老化、受潮等异常，避免避雷器带故障运行。

避雷器计数器结构简单，主要由电阻片取压，电磁线圈动作，计数器显示，透明玻璃罩、密封橡皮垫、底板及法兰等进行卡装密封，高压出线端从底板中心引出。在正常运行电压下，流过计数器的漏电流非常小（mA级）,计数器不动作，当避雷器通过雷电泄压，操作过电压和工频过电压时，强大的工作电流迅速通过计数器的非线性电阻，经过直流变换，对电磁线圈放电而使计数器吸动一次，来实现测量避雷器动作计数，目前采用的计数器除了具有监测避雷器放电动作计数的功能外，还增加了监测泄漏电流变化的检测功能。

3、避雷器计数器带电更换方法的研究

避雷器计数器广泛使用在110kV及以上避雷器上，用于监测避雷器放电动作情况，普遍安装于户外，运行环境与避雷器一致，因此避雷器计数器的故障率非常高，当发生损坏时必须进行更换。

当线路带电运行时，避雷器尾端有比较高的悬浮电位通过避雷器计数器接地，该电位随电压等增大而增大，若在线路运行中拆除计数器、悬浮电位直接对地放电，会造成作业人员触电。以500kV线路避雷器为例，正常运行时，加在单只避雷器上的电压为相电压（500/√3kV）,高阻接地，避雷器尾端通过计数器接地时，避雷器尾端对地电位为0V。当进行避雷器计数器带电更换时，如果不对避雷器尾端进行接地处理，当计数器与避雷器脱离时，避雷器失去接地，相当于把500/√3kV的电压接到一个大电阻上，并且不能形成回路，根据电工理论中电位、电压的相关知识可知，此时避雷器尾端对地电压即为500/√3kV，220kV避雷器尾端电压为220/√3kV，110kV避雷器尾端电压为110/√3kV，由此可知当避雷器计数器拆除后断开点就会产生对地放电。若此时作业人员进行作业，则此电压直接作用于作业人员，造成人身触电，为保障作业人员人身安全，因而传统计数器更换一般都需要线路停电，极大地影响了输电线路的供电可靠性。

通过研究，避雷器尾端对地电压虽然与相电压相等，但由于避雷器正常运行时的高阻特性，尾端接地时通过计数器的电流仅为mA级，因而为避雷器计数器带电更换方案是可行的，并设计制作一套带电更换装置，保证计数器拆除时避雷器尾端可靠接地。该套装置由磁座、连接块、把手、接地软铜线几个部分组成，磁力座尺寸为36mm*30mm*35mm，吸着力可达30kg。在使用时，将两个磁座开关均切换至ON档，然后将磁座吸附在计数器两端的接地扁铁上可靠接地，即可进行计数器更换，更换完毕后将磁力座开关切换至OFF档，磁座消磁，即可简单拆除该套装置，计数器恢复运行，避免了设备停电，确保了线路的可持续供电。

4结论

通过该套装置的使用，验证了避雷器计数器带电更换是完全可行的，该套装置达到了预期成果，可实现110kV（确保人体与带电设备的安全距离）及以上避雷器计数器带电更换，由于磁力座的结构特点，该套装置能够适用于各种不同安装结构下避雷器计数器带电更换工作，有效解决了传统检修工作中需将设备停电的难题，确保线路的可持续供电性。

参考文献：

[1]王荣,孔广荣.防水新型避雷器动作计数器的研发[J].通讯世界,2017(17):200-201.

[2]赵云江,谭慧明.开关柜中避雷器与放电计数器的配合设计[J].科技创新与应用,2017(24).

[3]陆春玉,张晋寅,王竣.高压避雷器计数器有效校验方法研究及有效校验装置研制[J].电瓷避雷器,2015(2):77-81.

作者简介：

苏剑锋（1987-），男，电气工程师，本科，主要从事电力设备检修维护工作；

张津（1986-），女，电气工程师，本科，主要从事电力设备管理工作；

赵松（1977-），男，变电检修技师，大专，主要从事变电设备检修工作。