氧化鋅避雷器（Metal Oxide Surge Arrester, MOA）是一種廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的過電壓保護(hù)設(shè)備，其主要功能是限制雷電過電壓和操作過電壓，保護(hù)電力設(shè)備免受損壞。然而，在實(shí)際運(yùn)行中，氧化鋅避雷器也可能出現(xiàn)各種故障，影響其正常工作，甚至對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。以下是氧化鋅避雷器的常見故障及其原因分析。

1. 老化失效

氧化鋅避雷器的核心材料是氧化鋅電阻片，其性能直接決定了避雷器的保護(hù)效果。隨著使用時間的增加，氧化鋅電阻片會逐漸老化，導(dǎo)致其非線性特性變差，終失效。老化的主要原因包括：

- 長期運(yùn)行中的熱老化：氧化鋅電阻片在長期運(yùn)行中，由于頻繁承受過電壓和泄漏電流的作用，內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致電阻片的非線性特性退化。

- 環(huán)境因素：高溫、高濕、污染等惡劣環(huán)境會加速氧化鋅電阻片的老化過程，尤其是在污染嚴(yán)重的地區(qū)，避雷器表面可能積聚污穢，導(dǎo)致局部放電，進(jìn)一步加速老化。

- 過電壓沖擊：頻繁的雷電過電壓或操作過電壓沖擊會加速氧化鋅電阻片的劣化，尤其是在雷電活動頻繁的地區(qū)，避雷器的老化速度會顯著加快。

2. 密封失效

氧化鋅避雷器的密封性能對其長期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。密封失效會導(dǎo)致避雷器內(nèi)部受潮，進(jìn)而引發(fā)故障。密封失效的主要原因包括：

- 密封材料老化：避雷器的密封材料（如橡膠、硅膠等）在長期運(yùn)行中會逐漸老化，失去彈性，導(dǎo)致密封性能下降。

- 安裝不當(dāng)：在安裝過程中，如果密封圈未正確安裝或受到損壞，可能導(dǎo)致密封不嚴(yán)，進(jìn)而引發(fā)內(nèi)部受潮。

- 機(jī)械損傷：避雷器在運(yùn)輸、安裝或運(yùn)行過程中可能受到機(jī)械損傷，導(dǎo)致密封結(jié)構(gòu)破壞，進(jìn)而引發(fā)密封失效。

3. 內(nèi)部受潮

避雷器內(nèi)部受潮是導(dǎo)致其故障的常見原因之一。受潮后，避雷器的絕緣性能下降，可能導(dǎo)致局部放電甚至擊穿。受潮的主要原因包括：

- 密封失效：如上所述，密封失效是導(dǎo)致避雷器內(nèi)部受潮的直接原因。

- 環(huán)境濕度高：在濕度較高的環(huán)境中，避雷器內(nèi)部的潮氣可能通過微小的縫隙滲入，導(dǎo)致內(nèi)部受潮。

- 運(yùn)行溫度變化：避雷器在運(yùn)行過程中，溫度變化可能導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生凝露，尤其是在溫差較大的地區(qū)，凝露現(xiàn)象更為明顯。

4. 局部放電

局部放電是氧化鋅避雷器常見的故障現(xiàn)象，通常是由于內(nèi)部絕緣缺陷或受潮引起的。局部放電會導(dǎo)致避雷器內(nèi)部的絕緣材料逐漸劣化，終引發(fā)擊穿或爆炸。局部放電的主要原因包括：

- 內(nèi)部絕緣缺陷：避雷器內(nèi)部的絕緣材料可能存在制造缺陷，如氣泡、雜質(zhì)等，導(dǎo)致局部電場集中，引發(fā)局部放電。

- 受潮：避雷器內(nèi)部受潮后，絕緣性能下降，容易引發(fā)局部放電。

- 污穢積聚：避雷器表面積聚的污穢可能導(dǎo)致局部電場畸變，進(jìn)而引發(fā)局部放電。

5. 熱崩潰

熱崩潰是氧化鋅避雷器在過電壓沖擊下的嚴(yán)重故障現(xiàn)象。當(dāng)避雷器承受的過電壓超過其耐受能力時，氧化鋅電阻片的溫度急劇上升，導(dǎo)致其非線性特性失效，進(jìn)而引發(fā)熱崩潰。熱崩潰的主要原因包括：

- 過電壓沖擊過大：雷電過電壓或操作過電壓的幅值過大，超過避雷器的耐受能力，導(dǎo)致氧化鋅電阻片的熱穩(wěn)定性喪失。

- 老化：老化的氧化鋅電阻片在承受過電壓時，更容易發(fā)生熱崩潰。

- 散熱不良：避雷器的散熱設(shè)計(jì)不合理或散熱條件不佳，可能導(dǎo)致氧化鋅電阻片在過電壓沖擊下溫度急劇上升，引發(fā)熱崩潰。

6. 機(jī)械損傷

氧化鋅避雷器在運(yùn)輸、安裝或運(yùn)行過程中可能受到機(jī)械損傷，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)破壞或性能下降。機(jī)械損傷的主要原因包括：

- 運(yùn)輸不當(dāng)：在運(yùn)輸過程中，避雷器可能受到劇烈震動或碰撞，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞。

- 安裝不當(dāng)：在安裝過程中，如果操作不當(dāng)，可能導(dǎo)致避雷器受到機(jī)械損傷。

- 外部沖擊：在運(yùn)行過程中，避雷器可能受到外部物體的撞擊，導(dǎo)致機(jī)械損傷。

7. 電氣連接故障

氧化鋅避雷器的電氣連接部分（如接線端子、引線等）可能出現(xiàn)松動、腐蝕或斷裂等故障，導(dǎo)致避雷器無法正常工作。電氣連接故障的主要原因包括：

- 安裝不當(dāng)：在安裝過程中，接線端子未正確緊固，可能導(dǎo)致連接松動。

- 腐蝕：在潮濕或腐蝕性環(huán)境中，接線端子或引線可能受到腐蝕，導(dǎo)致連接不良。

- 機(jī)械應(yīng)力：在運(yùn)行過程中，避雷器可能受到機(jī)械應(yīng)力的作用，導(dǎo)致引線斷裂或連接松動。

8. 過電壓保護(hù)失效

氧化鋅避雷器的主要功能是限制過電壓，保護(hù)電力設(shè)備。然而，在某些情況下，避雷器可能無法有效限制過電壓，導(dǎo)致保護(hù)失效。保護(hù)失效的主要原因包括：

- 老化：老化的氧化鋅電阻片在承受過電壓時，可能無法有效限制過電壓，導(dǎo)致保護(hù)失效。

- 設(shè)計(jì)不當(dāng)：避雷器的設(shè)計(jì)參數(shù)（如額定電壓、持續(xù)運(yùn)行電壓等）選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致其在過電壓沖擊下無法正常工作。

- 安裝位置不當(dāng)：避雷器的安裝位置選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致其無法有效限制過電壓。

結(jié)論

氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)中起著重要的過電壓保護(hù)作用，但其在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)各種故障，影響其正常工作。常見的故障包括老化失效、密封失效、內(nèi)部受潮、局部放電、熱崩潰、機(jī)械損傷、電氣連接故障和過電壓保護(hù)失效等。為了確保氧化鋅避雷器的長期穩(wěn)定運(yùn)行，必須加強(qiáng)其日常維護(hù)和檢測，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的故障隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。