摘要：深圳供電局觀蘭變電站在裝設有避雷保護的110kV線路上，曾發生兩起斷路器爆炸事故。經分析，產生這兩起事故的主要原因是雷電波經反射后的幅值增大而使絕緣擊穿。本文筆者就事故分析提出了幾個值得探討的問題：事故與斷口兩側有工頻電源有關；雷擊波的陡度值處于外絕緣大于內絕緣的區域和電壓抽取裝置的削波作用不顯著而使滅弧室內絕緣擊穿；外絕緣先擊穿或內、外絕緣同時擊穿；事故與雷擊進線段發生繞擊或反擊的關系是主要的還是次要的。

    關鍵詞：斷路器 滅弧室 雷擊

    根據《電力設備過電壓保護設計技術規程》，對于長期熱備用狀態下的斷路器，應在線路靠斷路器側裝設避雷器。自1996年始，深圳供電局逐步對長期處于熱備用方式下的110kV線路，在線路兩側裝設避雷器，而對在正常情況下運行的線路，則未考慮安裝避雷器。但是，鑒于深圳電網的特點，若特殊情況下運行方式改變，正常運行線路短時期轉變為熱備用狀態，即使長期處于熱備用狀態的線路裝設了避雷器，在遭受雷擊時也會發生斷路器爆炸。本文就這方面的問題進行分析和探討。?

    1、兩起斷路器雷擊爆炸事故?

    1999年7月21日，由于系統運行方式改變，深圳供電局觀蘭變電站原運行中的110kV觀塘線1211轉為熱備用狀態。7月22日14時25分，當時強雷暴雨，雷擊引起110kV觀塘線1211斷路器U相爆炸，整個U相瓷套管粉碎性炸碎。滅弧室動觸頭的主觸頭靠V相側被電弧灼傷，靜觸頭有6指端部顯見電弧灼傷痕跡，整個動、靜觸頭組件外表面均呈電弧熏過顏色。靜觸頭部分與引線一同摔向地面，引線與12111刀閘構架之間對地短路，造成觀蘭變電站110kV1M母線U相接地短路。?

    1999年8月3日，由于系統運行方式的需要，110kV觀蘭變電站旁路1031斷路器代觀塘線1211斷路器運行，當日在熱備用。同樣原因，11時45分，入侵雷電波造成熱備用狀態下的110kV旁路1031斷路器W相爆炸。W相滅弧瓷套爆炸成碎塊。滅弧室內靜觸頭有6指端部被電弧灼傷痕跡，動觸頭的主觸頭有輕微電弧灼傷現象，但整個動、靜觸頭組件外表面與新件無異。?

    2臺斷路器均為100-SFM-32B型、日本三菱公司1989年產品。?

    2、原因分析?

    這兩起斷路器爆炸事故均發生于雷雨天氣，可以斷定事故的直接原因為雷擊線路。但是，觀塘線1211全線裝設有架空避雷線保護，為何線路落雷仍使站內斷路器爆炸？眾所周知，進線段或全線裝設有架空避雷線后，即使在進線段或其他部分線段落雷，雷電波沿線路入侵變電站，其陡度已衰減到變電一次設備絕緣強度的承受值（規程規定為0.75kV/m）或以下，對設備的絕緣已構不成威脅。當線路斷路器或隔離斷路器處在熱備用狀態運行且線路又充電時，沿線路入侵變電站的雷電波到斷路器開口點后將被反射，其反射后的幅值將為入侵幅值的2倍，此時，斷口線路側的絕緣將被擊穿。另外，若進線段遭受雷擊發生繞擊或反擊時，即使斷路器在正常運行狀態，斷路器或站內設備仍有可能被雷擊壞。因此發生了這兩例斷路器爆炸事故。?

    3、討論?

    a)兩次事故均是滅弧室瓷套爆炸，而支柱瓷套未損，此現象似與斷路器絕緣設計思維相悖。

　　規程規定：全波沖擊水平是斷口絕緣大于對地絕緣一個電壓的最大值。該斷路器的斷口線路側正好是支柱中法蘭部分，這部分絕緣被對地擊穿理應先于斷口絕緣。現實情況正好相悖，是否與斷口兩側一端有工頻電源或兩端同時有工頻電源有關（斷路器的型式試驗為一端加電壓，另一端接地），因為系統熟稱熱備用術語，常有兩種含義：一種是斷口兩側同時充電（本類事故屬此類），另一種是僅斷口一側充電。此兩種情況對斷路器斷口絕緣的考驗應是前者苛于后者，否則，悖理現象就難于解釋。?
   
　　b)觀塘線1211斷路器V相滅弧室瓷套爆炸，有2個現象值得探索：1）電弧灼傷痕跡可明顯斷定滅弧室內已絕緣擊穿，由SF6斷路器絕緣配合示意圖（見圖1）可見，可能是雷電侵入波的陡度值處在外絕緣大于內絕緣的區域，因此導致SF6斷路器的內絕緣由于承受不了高陡波的雷擊而被擊穿；2）U相斷路器線路側掛有電壓抽取裝置（OY）1只，電容量為6600pF，理應起到一定削減波頭陡度的作用。是否可以認為，由于電容量不足，抑制波頭陡度作用不顯著。但是，若無OY的?削波作用雷電波將以來波的陡度擊向斷路器斷口，此時危及周邊設備的程度將更加嚴重。另外，因為OY的沖擊絕緣水平為450kV，而斷路器斷口的沖擊絕緣水平為550kV，后者反被擊穿而前者無損，說明過OY處的波頭陡度并未超過450kV，而是在此數值之下的雷電波到達斷路器斷口時反迭超過550kV才將斷口絕緣擊穿。?

    c)1031斷路器是W相滅弧室瓷套爆炸，最顯著的特征是斷口外絕緣（上法蘭和中法蘭）有明顯電弧灼傷，而在內部SF?6氣體中的動、靜頭組件表色與新件無異，僅靜觸頭端部和動主觸頭局部略見弧傷跡象。產生此現象的原因可否這樣認為：因雷電的隨機性很大，沿W相線路侵入的雷電波，其波頭陡度不及1999年7月23日1211斷路器U相線路侵入雷電波的陡度值，所以不具備內絕緣擊穿的條件，當波頭時間接近或匹配于內、外絕緣特性曲線的交叉點時（見圖1），外絕緣先擊穿或內、外絕緣同時擊穿放電。?

    d)此類事故與雷擊進線段發生繞擊或反擊的關系是主要的還是次要的，還有待深入探討。

    4、結束語?

    無論線路落雷或進線段受到雷電導致的繞擊或反擊，沿線路侵入變電站的雷電波到達熱備用狀態斷路器的斷口后發生波的反射，使電壓幅值提高，在理論上得以證實。由于