德庆地处粤西山区，配电架空线路遭受雷击跳闸造成停电事故较为突出。随着社会经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，用户对电能质量的要求越来越高，配网架空线路及其设备是电力系统中的底层建筑，是电力系统的重要组成部分，其安全稳定运行尤为重要。在配电架空线路上安装避雷器以保护配电设备免受雷击损坏是行之有效的方法，但由于避雷器本身的局限性，自身损坏导致线路停电的事故时有发生，严重威胁着配电网的安全可靠运行。

本文选取了2013～2015年间德庆地区10kV配网用避雷器故障数据为样本，对避雷器的故障类型和故障特征进行了统计。首先从配网用避雷器的结构组成、工作原理、故障机理等对避雷器运行故障原因进行分析；接着从配网用避雷器大电流耐受能力、密封性能、耐污闪性能等对避雷器运行性能进行分析，最后结合该地区雷电时空分布特征分析造成各类型故障的原因。

其次，根据德庆地区雷电地闪分布计算出雷电流幅值概率分布情况，建立10kV配网用避雷器的寿命评估模型，从而评估不同地闪密度等级区域配网用避雷器的寿命期望值，为制定该地区差异化的配网用避雷器运行维护策略提供依据。

最后，以德庆地区配网用避雷器的故障类型、故障原因以及寿命评估为基础，从避雷器的选型、出厂检测、运行维护等方面加强对避雷器全生命周期进行监测，制定相应的降低10kV配网用避雷器故障率的策略，确保该地区避雷器的安全稳定运行。

1.1  研究的目的和意义

随着社会经济的发展，人们对电能的依赖越来越强，对供电可靠性的要求越来越高。配电网是直接向广大电力用户分配电能的网络，具有分布广、设备多、绝缘水平相对较低的特点，容易因过电压而造成绝缘事故。避雷器在保护电力设备安全和降低10kV配网雷击跳闸等方面发挥了极其重要的作用，是最有效的防雷措施之一^[22]。

德庆县位于广东省西部山区，10kV配电线路运行环境复杂，极易发生雷害事故，每逢雷雨季节，配电变压器、断路器、漏电开关等配电设备都容易因此被雷击损毁。根据多年的统计数据表明，在德庆县配网设备故障导致的停电事件中，有超过68.7%是因为避雷器击穿引起。

德庆辖区内的供电所经过近几年规范化管理后，一线运行人员在配电线路运行维护方面已经掌握了一套完整的流程。本文主要结合每次故障的记录、雷电分布、雷击线路机理等因素对避雷器故障特征和原因进行分析，总结避雷器故障规律，制定相应的降低10kV配网用避雷器故障率的策略，对保障配电网供电可靠性、提高工作效率具有重要价值。

1.2  国内外研究现状

避雷器的作用是保护重要电力设备免受过电压的侵害。相对来说，避雷器体积小、价格低，但其非常重要，直接决定着重要电力设备的绝缘水平，并影响整个工程的投资。

目前市场上主流避雷器为氧化锌避雷器。氧化锌压敏电阻于1968年被日本松下公司首先研制，主要用于处理电子器件的浪涌电流及过电压保护。之后，它被欧美和日本各电力公司引入到高电压等级领域。经过10多年间的不断改进，它已经发展成为解决电力系统过电压问题的主要避雷器产品。