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怎样判断避雷器是否已经损坏失效

2026-06-01

怎样判断避雷器是否已经损坏失效

避雷器(也叫浪涌保护器、SPD)在电力系统中承担着保护设备免受雷电过电压和操作过电压侵害的关键角色。一旦它损坏失效而没有被及时发现,雷击或操作过电压就会长驱直入,烧毁后端的变压器、开关柜、控制柜等贵重设备。因此,定期判断避雷器的状态非常重要


下面从外观检查、电气测试、运行监测三个层面,系统地说明如何判断避雷器是否已经损坏失效。


一、外观检查法,初步排查明显故障


外观检查是排查的起步,虽然不能精准确判断内部性能,但能发现已经明显损坏的避雷器。


一,看防爆片或压力释放装置。氧化锌避雷器顶部通常有一个防爆片,正常情况下是完整的。如果防爆片已经破裂、弹出或者有明显的烧蚀痕迹,说明避雷器内部已经发生过击穿放电,立即更换。


二,看瓷套或外壳。对于带瓷套的避雷器,检查瓷套表面有无裂纹、破损、闪络放电的烧痕。对于全密封的金属氧化物避雷器,检查外壳有无鼓包、变形、渗油、锈蚀等异常。外壳鼓包往往意味着内部受潮或元件老化。


第三,看接线端子和接地线。检查上下端的接线端子有无烧蚀、变色、松动的情况。接地线是否牢固连接,有无断裂或严重锈蚀。接地避雷器等于形同虚设。


第四,看动作指示器。很多避雷器上装有动作指示窗,正常时显示绿色,动作后变为红色。如果指示窗已经变红,说明避雷器已经动作过,需要进一步测试确认是否还能继续使用。


第五,闻气味。如果避雷器周围有明显的焦糊味或臭氧味,很可能内部已经发生了热击穿。


二、泄漏电流测试法,判断内部是否受潮或老化


泄漏电流是衡量避雷器性能的核心指标。正常的氧化锌避雷器在运行电压下,泄漏电流非常小,通常在微安级别。如果泄漏电流明显大,说明内部的氧化锌阀片已经受潮、老化或者出现了局部缺。


具体操作方法是使用专用的避雷器泄漏电流测试仪,在避雷器正常运行状态下,不断电、不拆线,直接夹在接地引下线上测量泄漏电流的大小和波形。


判断标准如下。


泄漏电流值在正常范围内(一般不超过五百微安,具体参考厂家出厂数据),且三相之间的泄漏电流基本平衡,说明避雷器状态良好。


如果泄漏电流明显偏大,比如超过一千微安甚至更高,或者三相之间不平衡度超过百分之二十,说明避雷器内部已经受潮或阀片老化,需要安排更换。


如果泄漏电流为零,也不一定是好事。这可能意味着避雷器内部的氧化锌阀片已经碎裂开路,失去了通流能力,雷电流来的时候无法泄放,后端设备得不到保护。这种情况同样需要更换。


此外,还可以通过观察泄漏电流的波形来判断。正常的泄漏电流波形基本是正弦波,如果波形出现明显畸变、出现尖峰脉冲,说明阀片内部存在局部放电或缺陷。


三、绝缘电阻测试法,判断整体绝缘状况


使用两千五百伏兆欧表对避雷器进行绝缘电阻测量。测量时要将避雷器从线路中断开,或者至少断开下端接地线,避免测量结果受到并联设备的影响。


正常情况下,氧化锌避雷器的绝缘电阻应该在数千兆欧以上。如果测出来的绝缘电阻只有几百兆欧甚至更低,说明避雷器内部已经严重受潮,绝缘性能大幅下降,更换。


需要注意的是,这个方法适合停电检修时使用,不能在运行状态下操作。


四、运行电压下的残压测试法,判断保护能力是否下降


避雷器的核心功能是把过电压限制在一个安全的残压值以内。如果避雷器老化或损坏,虽然正常运行时看不出来,但一旦有过电压冲击,它限制电压的能力就会下降,残压升高,后端设备就可能被击穿。


残压测试需要用专用的避雷器检测仪,模拟过电压冲击,测量避雷器的残压值,并与出厂数据或上一次的检测数据进行对比。


如果残压值比出厂时升高了百分之十以上,说明避雷器的保护性能已经明显退化,需要更换。


这个方法通常在新装验收或定期预防性试验时使用,日常巡检中不太方便操作。


五、工频参考电压测试法,判断阀片是否劣化


氧化锌避雷器的阀片在正常状态下,在一定的直流电压下会开始导通,这个电压叫工频参考电压。阀片老化或受潮后,参考电压会下降。


测试方法是用直流高压发生器给避雷器施加直流电压,慢慢升压,当泄漏电流达到规定值(通常为一毫安)时记录此时的电压值,这就是工频参考电压。


将实测值与出厂值对比,如果下降超过百分之五,说明阀片已经劣化,需要更换。


这个方法同样需要停电后进行,属于预防性试验项目。


六、动作计数器检查法,判断是否已经动作过


带有动作计数器的避雷器,计数器会记录每次雷击或过电压的动作次数。查看计数器的数字,可以知道避雷器历史上动作了多少次。


氧化锌避雷器虽然有一定的动作承受能力,但每次动作都会对阀片造成一定程度的累积损伤。如果动作次数已经接近或超过厂家规定的动作次数上限(通常为二十次到三十次),即使当前测试数据还在正常范围内,也建议提前更换,因为剩余寿命已经不多了。


七、红外热成像法,发现内部隐性缺陷


用红外热像仪对运行中的避雷器进行扫描。正常的避雷器表面温度应该与环境温度基本一致,或者因为微小的泄漏电流而略有温升,但温差不会超过几度。


如果避雷器某个部位的温度明显高于周围,说明内部存在局部过热,可能是阀片局部击穿、内部受潮或接触不良导致的。这种隐性缺陷用肉眼和普通仪表很难发现,红外热成像是非常有效的排查手段。


八、几种典型失效模式的综合判断


把上面的方法结合起来,可以对应不同的失效模式。


泄漏电流为零,绝缘电阻正常,外观完好。这种情况大概率是阀片开路,避雷器已经失去保护功能,必须更换。


泄漏电流偏大,绝缘电阻偏低,外观有受潮痕迹。这是受潮导致的性能下降,如果是可拆卸型避雷器可以尝试干燥处理后复测,如果是密封型则直接更换。


泄漏电流正常,但残压偏高。这说明阀片虽然还能工作,但保护能力已经不够,对于保护要求高的场合需要更换。


动作计数器已经到达上限,各项电气测试勉强在合格线附近。虽然还没坏,但已经接近寿命终点,建议预防性更换。


外观防爆片已破,或者瓷套有闪络痕迹。不用再测了,直接更换。


九、日常运维建议


避雷器不是装上就不用管的设备。建议每年雷雨季节来临之前做一次全面检测,包括泄漏电流测试、红外测温和外观检查。每次雷暴天气过后,要及时查看动作计数器和外观有无异常。


对于重要的供电回路和精密设备前端的避雷器,建议每两到三年做一次停电预防性试验,包括绝缘电阻、工频参考电压和残压测试,用数据来判断是否需要更换,而不是等到坏了才发现。


总结来说,判断避雷器是否损坏失效,日常靠外观检查加泄漏电流测试加红外测温就能覆盖大部分情况,定期靠绝缘电阻加工频参考电压加残压测试来做深度体检。几种方法配合使用,基本可以准确判断避雷器的健康状态,避免因避雷器失效而造成后端设备被雷击损坏的严重后果。

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