冀中油田6kV架空绝缘线路防雷技术措施

田丙英

摘 要：6kV配电线路是为油气生产提供动力保障的重要部分，安全可靠运行对油田生产具有重大意义，随着城乡经济的快速发展以及绿化造林，大部分6kV架空线路与地方村民的房屋、树木距离不满足安全要求，由于树木问题引起的停电事故占到60%以上，绝缘导线的诞生很好地解决了树木影响问题，供电可靠性得到了大幅度提高。

关键词：6kV架空绝缘;线路防雷技术措施

1 架空绝缘线路运行现状分析

1.1 架空绝缘导线的优点

架空绝缘导线和普通裸导线相比，提高了供电的可靠性，降低了故障率，减少了安全隐患，适宜在多树木、重污染、多鸟害等的地区使用。

1.2 架空绝缘导线的缺点

架空绝缘线路与裸导线相比，遭受雷击时容易发生断线事故，严重威胁电网的安全可靠运行。

1.3 架空绝缘线路雷击断线原因分析

采用架空绝缘导线时，雷电过电压引起绝缘子闪络，进而形成工频续流电弧，受周围绝缘的阻隔，在极短时间内导线被烧断。在采用架空裸导线时，雷电过电压引起闪络，进而形成工频续流电弧，在电磁力作用下沿着导线移动，不会严重烧伤导线。

2 冀中油田6kV架空绝缘线路防雷必要性

6kV配电网是油田企业电力系统重要组成部分，油气生产属于全天候连续生产，对供电可靠性的要求很高，雷击造成一次瞬间停电可能只有几秒钟的时间，但是油井全面恢复生产需要几天甚至更长的时间，严重的可能还会造成泵卡、死井等次生事故。

3 架空绝缘线路防雷规程

3.1 架空线路有关防雷设计规程

现行《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》（DL/T5220-2005）涉及了防雷的有关内容，“1-10kV配电线路当采用绝缘导线时，宜有防雷措施，防雷措施应根据当地雷电活动情况和实际运行经验确定”。对线路的防雷措施仍没有明确的规范要求，也只对有避雷线的线路和无避雷线的线路的接地电阻及方式进行了明确的规范，并没有规范采用避雷线和不采用避雷线的具体环境要求。

3.2 架空线路防雷技术简介

架空配电线路防雷技术主要经历了管式防雷器、碳化硅避雷器、金属氧化物避雷器。氧化锌避雷器具有的优异的伏安特性，是目前最先进防雷电器，泄漏电流只有50～150μA，在高电压条件下，电阻率骤降，电阻小、残压低，可以泄放大量雷电流，电压恢复正常范围内以后，电阻率也恢复到很高状态。

4 冀中油田架空绝缘线路防雷措施

参考国内外绝缘导线防雷击断线的成功经验，结合油田6kV架空绝缘线路的运行方式，根据绝缘导线雷击断线原理，可以将防范措施分为“堵塞”和“疏导”两种。“堵塞”方式就是阻止雷击闪络后工频续流起弧，“堵塞”方式防护效果好，但投资比较大。“疏导”方式就是将工频电弧弧根转移到特制金具上燃烧，使导线不被电弧烧伤，“疏导”的方式操作简单投资少，但局部裸露，存在密封和绝缘缺陷。

措施一：堵塞方式

①在空旷地区的线路，附近没有树木、高大建筑物的遮蔽，绝缘导线容易遭受直击雷并发生断线故障，这些区域的绝缘导线全线安装串联间隙的氧化锌避雷器，并且将接地电阻降至10Ω以下;

②在树林地区以及高大建筑和高压线路附近的线路，由于树木屏蔽作用，易发生感应雷过电压，这些地区的线路每3个杆塔安装1组带热爆式脱离器的氧化锌避雷器，并将接地电阻降至10Ω以下;

③在變电站附近的线路，在变电站出线处安装无间隙氧化锌避雷器，配合热爆式脱离器使用，户外柱上开关、刀闸处双侧安装避雷器，并将接地电阻降至10Ω以下。

措施二：疏导方式

①在空旷地区的线路，线路遭受直击雷的概率较大，这些区域的绝缘导线上全线安装防弧金具，并且与继电保护装置配合，接地电阻降至10Ω以下;

②在树林地区的线路，由于树木屏蔽作用，感应雷过电压的概率很高，线路每2个杆塔安装1组保护间隙，接地电阻降至10Ω以下，将绝缘子升级成PS15/500绝缘子，提高耐雷水平。

方案一线路保护措施是安装氧化锌避雷器，根据线路所在区域的地理环境和雷击的具体情况，选择不同类型的避雷器，该方案防雷效果好，但投资较大。

方案二采用的保护措施安装绝缘子并联保护间隙，在线路的特殊位置（如开关两侧）需要安装避雷器，该方案投资较小，但需要与继电保护装置配合使用。

5 结论

①无间隙氧化锌避雷器的响应速度最快，防雷效果最好，对雷电过电压及其他类型的过电压都有良好的抑制作用。缺点是氧化锌元件承受工频电压，存在微小的泄漏电流，元件老化后可能会导致线路发生接地故障;

②外串间隙的氧化锌避雷器的防雷效果较好，但是防雷效果和响应速度不如无间隙避雷器。串联间隙的作用是隔离工频电压，防止氧化锌元件发生老化，并且避免避雷器引发接地故障;

③保护间隙的放电电压低于绝缘子的闪络电压，放电后形成的工频电弧将在保护间隙之间燃烧，电弧弧根不会烧伤绝缘导线本身，但故障线路会出现短时的失压现象;

④降低接地电阻可以提高线路的耐雷水平，避雷器的接地电阻要求必须小于10Ω;

⑤6kV配电系统采用中性点经消弧线圈接地，可以降低故障相的电容电流和流过消弧线圈的电流之和，接地电流减小，可以减小电弧产生的几率。