氧化鋅避雷器（Metal Oxide Surge Arrester, MOA）是一種廣泛應用于電力系統(tǒng)中的過電壓保護設備，其主要功能是限制雷電過電壓和操作過電壓，保護電力設備免受損壞。然而，在實際運行中，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)的安全運行構成威脅。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效果。隨著使用時間的增加，氧化鋅電阻片會逐漸老化，導致其非線性特性變差，終失效。老化的主要原因包括：

- 長期運行中的熱老化：氧化鋅電阻片在長期運行中，由于頻繁承受過電壓和泄漏電流的作用，內部晶格結構發(fā)生變化，導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，尤其是在污染嚴重的地區(qū)，避雷器表面可能積聚污穢，導致局部放電，進一步加速老化。

- 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)定運行至關重要。密封失效會導致避雷器內部受潮，進而引發(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）在長期運行中會逐漸老化，失去彈性，導致密封性能下降。

- 安裝不當：在安裝過程中，如果密封圈未正確安裝或受到損壞，可能導致密封不嚴，進而引發(fā)內部受潮。

- 機械損傷：避雷器在運輸、安裝或運行過程中可能受到機械損傷，導致密封結構破壞，進而引發(fā)密封失效。

3. 內部受潮

避雷器內部受潮是導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，密封失效是導致避雷器內部受潮的直接原因。

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

- 運行溫度變化：避雷器在運行過程中，溫度變化可能導致內部產生凝露，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，通常是由于內部絕緣缺陷或受潮引起的。局部放電會導致避雷器內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：

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

- 受潮：避雷器內部受潮后，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致局部電場畸變，進而引發(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重故障現(xiàn)象。當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，導致其非線性特性失效，進而引發(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：避雷器的散熱設計不合理或散熱條件不佳，可能導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. 機械損傷

氧化鋅避雷器在運輸、安裝或運行過程中可能受到機械損傷，導致其結構破壞或性能下降。機械損傷的主要原因包括：

- 運輸不當：在運輸過程中，避雷器可能受到劇烈震動或碰撞，導致內部結構損壞。

- 安裝不當：在安裝過程中，如果操作不當，可能導致避雷器受到機械損傷。

- 外部沖擊：在運行過程中，避雷器可能受到外部物體的撞擊，導致機械損傷。

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：在安裝過程中，接線端子未正確緊固，可能導致連接松動。

- 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，導致連接不良。

- 機械應力：在運行過程中，避雷器可能受到機械應力的作用，導致引線斷裂或連接松動。

8. 過電壓保護失效

氧化鋅避雷器的主要功能是限制過電壓，保護電力設備。然而，在某些情況下，避雷器可能無法有效限制過電壓，導致保護失效。保護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，導致保護失效。

- 設計不當：避雷器的設計參數(shù)（如額定電壓、持續(xù)運行電壓等）選擇不當，可能導致其在過電壓沖擊下無法正常工作。

- 安裝位置不當：避雷器的安裝位置選擇不當，可能導致其無法有效限制過電壓。

結論

氧化鋅避雷器在電力系統(tǒng)中起著重要的過電壓保護作用，但其在運行過程中可能出現(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、內部受潮、局部放電、熱崩潰、機械損傷、電氣連接故障和過電壓保護失效等。為了確保氧化鋅避雷器的長期穩(wěn)定運行，必須加強其日常維護和檢測，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的故障隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運行。