原标题：值得了解的过电压保护器爆炸的一些可能性因素分析

过电压保护器（Overvoltage Protector）爆炸通常由多种因素引发，涉及产品设计、运行环境、系统故障及维护管理等方面。以下从技术原理、环境影响、系统故障和产品质量四个维度，分析其爆炸的可能性因素：

一、产品设计缺陷

1. 额定参数不足

• 过电压保护器的额定电压和持续运行电压设计偏低，无法承受实际运行中的过电压冲击，导致元件长期过载运行，加速老化并最终失效。

• 例如，若保护器长期承受超过其设计能力的工频过电压或雷电过电压，可能引发内部元件热崩溃。

2. 工频耐受特性不足

• 保护器对长时间过电压的耐受能力有限。当系统电压超过其额定值时，保护器可能无法在规定时间内承受，导致能量积累并引发爆炸。

• 例如，当电压达到额定值的1.15倍时，保护器仅能耐受0.1秒，若持续时间超过此范围，可能发生损坏。

3. 结构缺陷

• 某些保护器采用“四星形”接法，导致相间阀片单元长期运行荷电率过高，或地相阀片单元在系统单相接地故障时易发生热崩溃。

• 例如，三相四星形接线结构可能因中性点偏移，导致局部过载。

二、运行环境影响

1. 受潮与老化

• 保护器受潮会导致绝缘性能下降，可能引发局部放电或短路。受潮原因包括密封不良、产品元件受潮或装配车间环境不合格。

• 例如，密封胶圈永久性压缩变形或内部空气热胀冷缩产生的“呼吸现象”，可能导致潮气侵入。

2. 外部污秽

• 保护器表面污秽可能引起电压分布不均，导致局部过热。污秽还可能引发电晕放电，加速绝缘材料老化。

• 例如，灰尘、盐雾等污染物附着在保护器表面，可能改变其电场分布。

3. 温度与湿度

• 高温、高湿环境会加速保护器内部元件的老化，降低其绝缘性能和耐受能力。

• 例如，长期在潮湿环境中运行的保护器，其内部金属氧化锌电阻片可能因受潮而性能劣化。

三、系统故障引发

1. 单相接地故障

• 中压系统单相接地故障率较高，可能引发间歇性弧光接地现象，产生谐振过电压或弧光接地过电压。这些过电压的幅值高、持续时间长，可能超过保护器的承受能力。

• 例如，10kV系统单相接地时，可能产生3.5倍相电压的过电压，导致保护器损坏。

2. 操作过电压

• 真空断路器操作、系统故障恢复等操作可能引发操作过电压。若保护器无法及时泄放这些过电压，可能因能量积累而爆炸。

• 例如，切除空载变压器或真空断路器分合闸时，可能产生数倍于额定电压的过电压。

3. 谐振过电压

• 电网中的电感元件和电容元件在特定条件下可能形成谐振，导致持续的高幅值过电压。保护器若无法承受此类过电压，可能发生热崩溃。

• 例如，铁磁谐振过电压可能持续较长时间，导致保护器内部元件过热。

四、产品质量与管理问题

1. 生产工艺缺陷

• 生产过程中密封不良、元件装配不紧固等问题，可能导致保护器在运行中受潮或内部元件松动，引发故障。

• 例如，密封胶圈质量不达标或组装工艺不合格，可能导致潮气侵入。

2. 维护不当

• 缺乏定期检测和维护，可能导致保护器内部元件老化或受潮未被及时发现，最终引发故障。

• 例如，未按照规定周期进行预防性试验，可能无法及时发现保护器的绝缘性能下降。

3. 选型不当

• 保护器的选型未充分考虑系统实际运行条件，可能导致其无法承受实际过电压冲击。

• 例如，在谐振过电压较高的系统中，选用额定参数较低的保护器，可能引发频繁故障。

五、典型案例分析

1. 某化工厂爆炸事故

• 10kV系统B相反复间歇电弧接地引发铁磁谐振过电压，导致过电压保护器内氧化锌电阻片热崩溃，引发开关柜内相间短路故障和电缆室爆炸。

• 事故原因包括系统故障和保护器结构缺陷。

2. 某厂矿雷击事故

• 110kV线路遭受直击雷，导致系统电压升高，过电压保护器被击穿爆炸，引发高压柜短路事故。

• 事故原因包括外部过电压冲击和保护器额定参数不足。

六、预防措施

1. 优化产品设计

• 提高保护器的额定参数和工频耐受特性，改进结构以降低相间荷电率。

2. 改善运行环境

• 加强密封设计，防止受潮；定期清洁保护器表面，防止污秽积累。

3. 加强系统管理

• 降低系统故障率，减少单相接地和谐振过电压的发生；优化操作规程，避免操作过电压。

4. 提高产品质量

• 严格生产工艺控制，确保密封性能和元件装配质量；加强质量检测，防止不合格产品流入市场。

5. 强化维护管理

• 定期进行预防性试验，及时发现并更换老化或受潮的保护器；建立完善的维护档案，跟踪保护器运行状态。

结论

过电压保护器爆炸是多种因素共同作用的结果，需从产品设计、运行环境、系统故障和产品质量等多方面进行综合分析和防范。通过优化设计、改善环境、加强管理和提高质量，可有效降低保护器爆炸的风险，确保电力系统的安全稳定运行。