原標(biāo)題：關(guān)于阻容降壓的工作于原理，你知道嗎？

過電壓保護(hù)器（Overvoltage Protector）爆炸通常由多種因素引發(fā)，涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)行環(huán)境、系統(tǒng)故障及維護(hù)管理等方面。以下從技術(shù)原理、環(huán)境影響、系統(tǒng)故障和產(chǎn)品質(zhì)量四個(gè)維度，分析其爆炸的可能性因素：

一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷

1. 額定參數(shù)不足

• 過電壓保護(hù)器的額定電壓和持續(xù)運(yùn)行電壓設(shè)計(jì)偏低，無(wú)法承受實(shí)際運(yùn)行中的過電壓沖擊，導(dǎo)致元件長(zhǎng)期過載運(yùn)行，加速老化并最終失效。

• 例如，若保護(hù)器長(zhǎng)期承受超過其設(shè)計(jì)能力的工頻過電壓或雷電過電壓，可能引發(fā)內(nèi)部元件熱崩潰。

2. 工頻耐受特性不足

• 保護(hù)器對(duì)長(zhǎng)時(shí)間過電壓的耐受能力有限。當(dāng)系統(tǒng)電壓超過其額定值時(shí)，保護(hù)器可能無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承受，導(dǎo)致能量積累并引發(fā)爆炸。

• 例如，當(dāng)電壓達(dá)到額定值的1.15倍時(shí)，保護(hù)器僅能耐受0.1秒，若持續(xù)時(shí)間超過此范圍，可能發(fā)生損壞。

3. 結(jié)構(gòu)缺陷

• 某些保護(hù)器采用“四星形”接法，導(dǎo)致相間閥片單元長(zhǎng)期運(yùn)行荷電率過高，或地相閥片單元在系統(tǒng)單相接地故障時(shí)易發(fā)生熱崩潰。

• 例如，三相四星形接線結(jié)構(gòu)可能因中性點(diǎn)偏移，導(dǎo)致局部過載。

二、運(yùn)行環(huán)境影響

1. 受潮與老化

• 保護(hù)器受潮會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降，可能引發(fā)局部放電或短路。受潮原因包括密封不良、產(chǎn)品元件受潮或裝配車間環(huán)境不合格。

• 例如，密封膠圈永久性壓縮變形或內(nèi)部空氣熱脹冷縮產(chǎn)生的“呼吸現(xiàn)象”，可能導(dǎo)致潮氣侵入。

2. 外部污穢

• 保護(hù)器表面污穢可能引起電壓分布不均，導(dǎo)致局部過熱。污穢還可能引發(fā)電暈放電，加速絕緣材料老化。

• 例如，灰塵、鹽霧等污染物附著在保護(hù)器表面，可能改變其電場(chǎng)分布。

3. 溫度與濕度

• 高溫、高濕環(huán)境會(huì)加速保護(hù)器內(nèi)部元件的老化，降低其絕緣性能和耐受能力。

• 例如，長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境中運(yùn)行的保護(hù)器，其內(nèi)部金屬氧化鋅電阻片可能因受潮而性能劣化。

三、系統(tǒng)故障引發(fā)

1. 單相接地故障

• 中壓系統(tǒng)單相接地故障率較高，可能引發(fā)間歇性弧光接地現(xiàn)象，產(chǎn)生諧振過電壓或弧光接地過電壓。這些過電壓的幅值高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可能超過保護(hù)器的承受能力。

• 例如，10kV系統(tǒng)單相接地時(shí)，可能產(chǎn)生3.5倍相電壓的過電壓，導(dǎo)致保護(hù)器損壞。

2. 操作過電壓

• 真空斷路器操作、系統(tǒng)故障恢復(fù)等操作可能引發(fā)操作過電壓。若保護(hù)器無(wú)法及時(shí)泄放這些過電壓，可能因能量積累而爆炸。

• 例如，切除空載變壓器或真空斷路器分合閘時(shí)，可能產(chǎn)生數(shù)倍于額定電壓的過電壓。

3. 諧振過電壓

• 電網(wǎng)中的電感元件和電容元件在特定條件下可能形成諧振，導(dǎo)致持續(xù)的高幅值過電壓。保護(hù)器若無(wú)法承受此類過電壓，可能發(fā)生熱崩潰。

• 例如，鐵磁諧振過電壓可能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)致保護(hù)器內(nèi)部元件過熱。

四、產(chǎn)品質(zhì)量與管理問題

1. 生產(chǎn)工藝缺陷

• 生產(chǎn)過程中密封不良、元件裝配不緊固等問題，可能導(dǎo)致保護(hù)器在運(yùn)行中受潮或內(nèi)部元件松動(dòng)，引發(fā)故障。

• 例如，密封膠圈質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或組裝工藝不合格，可能導(dǎo)致潮氣侵入。

2. 維護(hù)不當(dāng)

• 缺乏定期檢測(cè)和維護(hù)，可能導(dǎo)致保護(hù)器內(nèi)部元件老化或受潮未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最終引發(fā)故障。

• 例如，未按照規(guī)定周期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，可能無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)器的絕緣性能下降。

3. 選型不當(dāng)

• 保護(hù)器的選型未充分考慮系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行條件，可能導(dǎo)致其無(wú)法承受實(shí)際過電壓沖擊。

• 例如，在諧振過電壓較高的系統(tǒng)中，選用額定參數(shù)較低的保護(hù)器，可能引發(fā)頻繁故障。

五、典型案例分析

1. 某化工廠爆炸事故

• 10kV系統(tǒng)B相反復(fù)間歇電弧接地引發(fā)鐵磁諧振過電壓，導(dǎo)致過電壓保護(hù)器內(nèi)氧化鋅電阻片熱崩潰，引發(fā)開關(guān)柜內(nèi)相間短路故障和電纜室爆炸。

• 事故原因包括系統(tǒng)故障和保護(hù)器結(jié)構(gòu)缺陷。

2. 某廠礦雷擊事故

• 110kV線路遭受直擊雷，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓升高，過電壓保護(hù)器被擊穿爆炸，引發(fā)高壓柜短路事故。

• 事故原因包括外部過電壓沖擊和保護(hù)器額定參數(shù)不足。

六、預(yù)防措施

1. 優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)

• 提高保護(hù)器的額定參數(shù)和工頻耐受特性，改進(jìn)結(jié)構(gòu)以降低相間荷電率。

2. 改善運(yùn)行環(huán)境

• 加強(qiáng)密封設(shè)計(jì)，防止受潮；定期清潔保護(hù)器表面，防止污穢積累。

3. 加強(qiáng)系統(tǒng)管理

• 降低系統(tǒng)故障率，減少單相接地和諧振過電壓的發(fā)生；優(yōu)化操作規(guī)程，避免操作過電壓。

4. 提高產(chǎn)品質(zhì)量

• 嚴(yán)格生產(chǎn)工藝控制，確保密封性能和元件裝配質(zhì)量；加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，防止不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。

5. 強(qiáng)化維護(hù)管理

• 定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換老化或受潮的保護(hù)器；建立完善的維護(hù)檔案，跟蹤保護(hù)器運(yùn)行狀態(tài)。

結(jié)論

過電壓保護(hù)器爆炸是多種因素共同作用的結(jié)果，需從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)行環(huán)境、系統(tǒng)故障和產(chǎn)品質(zhì)量等多方面進(jìn)行綜合分析和防范。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、改善環(huán)境、加強(qiáng)管理和提高質(zhì)量，可有效降低保護(hù)器爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。