3 故障情况分析
    3.1氧化锌避雷器电气结构分析
    氧化锌避雷器的主要组成结构为氧化锌电阻片、绝缘复合外护套和绝缘支架等。其中，氧化锌电阻片作为核心结构，随着避雷器的外施电压“U”的变化，其非线性电阻值亦会变化。当外施电压“U”小于某个固定电压值时，氧化锌避雷器的电阻很大，近似绝缘，且阻值变化很小。当外施电压“U”超过某个固定电压值时，氧化锌避雷器的非线性阻值“R”减小非常快，且阻性电流会快速增加。电路一般用非线性电阻和电容的并联电路来表示，其电气等效电路如图4所示。理想状态下，线路电压根据电阻片阻抗情况等值的分布在电阻片上。

    假设单个电阻片分压为Un，每片电阻片等值电阻、等值容抗、等值容抗分别为Xrm、Xcm、Xm，则：
    Xm＝Xrm×Xcm / （Xrm＋Xcm）
    Un＝X.χ/（X1＋X2＋…Xχ）3.2避雷器运行状态分析
    氧化锌避雷器在污秽条件下的运行工况存在较大的差异，尤其是当内部结构存在一定缺陷时。一般认为，氧化锌避雷器在污秽条件下主要存在外部闪络、局部放电、内部电阻片温升情况。
    运行中，高阻特性使得流过电阻片的电流主要是电容电流，氧化锌避雷器主要表现为电容特性，则每个电阻片之间可等效视为电容间隙。在交流电压下，可将氧化锌避雷器等效为同轴圆柱电极对地形成的放电间隙。正常情况下，氧化锌避雷器的半导体表面光滑，可近似为较均匀电场的放电间隙。在同轴圆柱间隙中，圆柱电极表面的电场强度最大，而离圆柱电极越远，电场强度越弱，间隙内的电子碰撞电离系数a随电场强度E变化。如果电场比较均匀，电场中各部位的碰撞电离系数a的大小相当；当电场为不均匀时，电场中的部分区域碰撞电离系数a可小到忽略不计；如果是极不均匀电场，那么电场中的碰撞电离只会在电极附近一个很小的范围内发生。为此，根据电场不均匀程度和气体状态可出现以下情况。
    （1）在较均匀电场中，达到自持放电时，电子崩开始经过整个间隙后将形成阳极流注，贯穿整个间隙。
    （2）在稍不均匀电场中，如果电极附近的碰撞电离系数a达到一定数值，电场中的一部分区域碰撞电离系数a也会达到一定数值，从而导致电子崩开始在电场强度较高的区域发展起来，经电场中一部分距离后形成流注，随机贯穿整个间隙。
    （3）如果在极不均匀电场中，如果电极附近的小区域内碰撞电离系数a达到一定数值，电场中的大部分区域碰撞电离系数a依然很小，甚至可忽略，电子崩在曲率大的电极附近形成后不会形成贯穿整个电场间隙的流注，这种初始电子崩只会在电极附近很小的范围内发展。
    3.3氧化锌避雷器解体分析
    通过对氧化锌避雷器进行解体检查后，发现放电部位A点的一组固定螺栓明显突出，在氧化锌避雷器上形成一个放电尖端，使原来较均匀间隙变为极不均匀电场间隙。由于沿海钢铁企业污秽情况较严重，且部分金属性粉尘附着在氧化锌避雷器的伞裙部位，因此导致氧化锌避雷器介电常数。比正常的空气介电常数要小。在阴雨、大雾天气下，虽然氧化锌避雷器A点形成了尖端作用下的较强电场，但是在绝缘复合外护套的保护作用下，只会出现短时的放电现象。然而，当放电次数累加到一定程度后，复合外护套将被破坏，使得氧化锌避雷器的A点放电转人自持放电。由于处于极不均匀电场中，这种自持放电只发生在电极附近，会在电极附近出现薄薄的紫色晕光层，氧化锌避雷器的容性电流虽然较之前有所增加，但是其数值仍然很小，放电间隙并没有击穿，这种自持放电现象叫做电晕放电。电晕放电的伏安特性是上升的，电晕层会随电压的升高而扩大，同时电晕电流也会随之增大。当电压升高到一定数值时，就会在间隙中形成贯通的放电通道。电场强度的不均匀程度越高，间隙击穿电压和电晕放电的起始电压之间的差别也就越大。
    4 解决方案
      在实际工程中，电气设备产生的电场大部分是不均匀的，虽然电压数值不是很高，但是如果局部电场很强，也可能导致局部的放电现象，甚至造成绝缘击穿，所以在工程绝缘结构中有必要对电气设备的电场分布进行改善，降低电场的不均匀程度，从而避免出现局部过高的电场强度，提高绝缘结构的整体介电强度，这就是所谓的电场调整。
      该站的氧化锌避雷器已出现电晕放电现象，需进行整组更换，以避免持续的放电造成事故。在工程绝缘结构中，调整场强的方法大致可分为以下几种。
      （1）改变电极形状，增大电极的曲率半径，如增加球形屏蔽罩、采用扩径导线等。
      （2）改善电极间的电容分布，绝缘支柱、分压器等可在高压端加屏蔽环，电极间增设一定数量的中间电极，调节轴向及径向电场。
      （3）其它措施，如选用不同的电介质，利用电阻压降，使与电极相连的半导体层伸入极间电场，达到调整局部电场的目的，以提高电晕起始电压。
 

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