10kV架空绝缘导线雷击断线防护探讨

钟万军

摘 要：近年来广东电网阳江阳春供电局春城供电所10kV架空绝缘导线雷击断线情况，对配电架空线路雷电感应过电压产生机理进行了探讨和分析基础上，找出断线原因，并提出可行的解决对策。

关键词：春城供电所；绝缘导线；雷电感应过电压；解决对策

与电缆线路对比，绝缘线路具有投资省、建设快的优点。当前，阳春供电局管辖范围与电缆线路对比，绝缘线路建设速度快、投资额度小。目前在阳春供电局所进行管辖的范围之内，架空绝缘导线运行的比例在总的10kV线路中逐年增加，因而雷击断线问题也十分突出，引起了阳春供电局运行管理人员和领导的高度重视。

1 雷击断线统计分析

2006年6月始，阳春供电局春城供电所架空配电线路开始大范围地使用的架空绝缘导线，雷击断线问题一直存在，2008年5月、6月份强雷暴天气异常强烈，更使得雷击断线问题凸显出来。2008年5月1日至 6月30日，春城供电所10kV线路累计故障停电80次，受强雷暴天气影响，故障次数、停电时户数大幅上升，因雷击引起的故障合计38次，占故障总次数的47.5%，占故障停电时户数的65.26%。

2 空绝缘导线雷击断线的原因。

2.1 直击雷

直击雷指的是地面上突出物与雷云之间所形成的电场强度，足以形成空气击穿强度时的放电现象。据多年实际经验可知，所有经直击雷所侵袭的设施或相关设备，均会存在不同程度的损害情况。

2.2 雷电感应

雷电感因出现的机理不同，可分为两类，分别是电磁感应类与静电感应类，通常情况下均可称为感应雷。静电感应与电磁感应均可对电气设备造成影响或出现绝缘击穿的情况，其中静电感应指的是当雷云与地面距离缩短后，地面上存在的突出建筑物存在的异性电荷量较多，若雷云或其他异性雷云发生放电现象后，便可导致建筑物顶部所聚集的电荷束缚失效的情况，雷电波高速传播，形成雷电感应[ 1 ]；电磁感应指的是雷击发生时雷电流周围的磁场发生了较快速的变化，其周围金属导体存在较为明显的高电压。另外当雷击在架空导线上电流随着线路迅速移动，两侧线路雷电流出现冲击电压，便会形成雷电入侵波。

3 防止架空绝缘导线雷击断线的措施

3.1 安装避雷线

于空旷的地区，采用避雷线对配电线路行屏蔽保护，导线感应过电压下降1-k倍[ 2 ]。对于高11m、间距为0.7m的导线配电绝缘线路，如果雷击点与架空线路之间的距离为50m，雷电流幅值在100KA左右，对于没有避雷线，其感应过电压则最高为550kV左右；若安装的避雷线为12m高，且仅有一根，那么感应过电压则仅为330kV，有所降低。这便说明通过避雷线对感应过电压进行限制，是具有一定局限性的，虽有作用，但却不明显。经分析发现中压配电线路其绝缘水平相对较低，避雷线遭受雷击后较容易出现反击闪络的情况，工频续流烧断绝缘导线的情况依然会出现。所以，直击雷频繁区域可采用架设地线的方式避免直击雷，同时还可利用该方式辅助限制感应雷电过电压雷击断线。

3.2 安装避雷器

世界各国均采用过安装避雷器在配电线路上的方式，该方法可对配电线路雷电过电压进行限制，通过分析该作用的行程主要包括以下因素：一是其可感应过电压幅值并进行限制，二是当雷击闪络后，其可对放电能量进行吸收，并对工频续流进行限制，从而对导线进行保护。

从前面雷击断线分析可以看出，当工频续流不断作用在击穿点，便会使绝缘导线出现烧断的情况，所以对工频续流进行限制，便在可一定程度上降低雷击断线故障的发生率。

在选择避雷器时需要结合多方面因素进行考虑。若要延迟避雷器使用寿命，降低其发生故障的几率，减少因加装避雷器而出现的线路故障，便可考虑选用存在间隙的氧化锌避雷器，工频电压对于ZnO阀片正常时的影响较小，且具有不易老化的优点，当雷电过电压或工频续流时才会动作。因为一般情况下约有95%左右感应雷其放电电流是低于95%、1000A的，所以选择避雷器时，可将其技术经济性作为考虑通流能力的主要因素，其中5kA的限流元件便是首选。但需要注意的是若直击雷雷电流较大，多超过20kA，避雷器便有可能会因通流能力不足发生爆炸[ 3 ]。

内置间隙的氧化锌避雷器安装时需剥除一段导线的绝缘层，因为雷击闪络点一般在瓷瓶绑扎处30cm附近，因此绝缘剥离长度宜长于60cm，安装后再用绝缘罩密封，施工较复杂、投入高。

3.3 安装穿刺型防雷线夹

防止10kV架空绝缘导线雷击断线，用“穿刺型防雷线夹”可对雷电冲击放电路径进行定位，对工频电弧弧根进行疏导，保护绝缘导线。

3.4 延长闪络路径

在防止雷击断线的方法中， 对闪络路径进行延长、对工频续弧进行降低，属于思路之一。加强局部绝缘，于针式瓷瓶上绑扎导线部位给予加强绝缘处理，设置1.5m长绝缘层，提高绝缘度，放电时只能于加强绝缘边沿处击穿导线， 沿面闪络，雷电流击穿点距横担等接地点之间，闪络路径加长，难以建弧形成工频续流， 对绝缘导线形成保护。

3.5 提高线路绝缘耐压水平

针式瓷瓶更换为合成绝缘子，使线路冲击耐压水平增加，保障只有高雷电感应过电压时闪络，工频续流时因放电爬距大无法建弧而熄

灭[ 4 ]。但合成绝缘子高度较大，50%放电电压为300kV的合成绝缘子高度约为400mm，并且合成绝缘子经多次闪络后将会损伤。

4 结语

感应雷过电压的防护是配网电防雷首先要解决的问题，绝缘导线几乎雷击必断线，对绝缘导线雷击断线保护效果良好，有效减少雷害事故，提高电网安全运行水平。

参考文献：

[1] 张鑫，邓鹏，徐鹏，等.10kV架空绝缘导线雷击断线原因机理分析及防护措施[J].电瓷避雷器，2012，（1）：65-69.

[2] 杨瑞.10kV架空绝缘导线雷击断线原因机理分析及防护措施[J].大科技，2014，（3）：117-117，118.

[3] 胡茜，林余杰，胡朋杰，等.新型10kV架空絕缘导线防雷击断线用防雷金具探讨[J].电气技术，2015，（12）：172-175.

[4] 何增辉，包逸之.监测台10kV架空绝缘导线雷击断线分析及防护[J].广播与电视技术，2016，43（8）：132-135.