10kV架空绝缘导线的防雷措施

10kV架空绝缘导线的防雷措施

苗木森胡蔚中丁建学李凯朱耀生

（国网运城供电公司检修公司配电运检室山西省044000）

摘要：架空绝缘导线较好解决了裸导线所解决不了的走廊和安全问题，与电缆相比，投资省、建设快，优点十分明显。但是架空绝缘线路发生雷击断线和绝缘子击穿故障的统计数量呈上升趋势，并随着绝缘导线线路长度增加而急剧上升，已成为严重威胁线路安全运行的主要根源，因此在使用绝缘导线时应考虑采取相应的防雷措施。鉴于此，本文就10kV架空绝缘导线的防雷措施方面的内容进行了简要分析，以供参阅。

关键词：10kV；架空绝缘导线；防雷措施

110kV架空绝缘导线易受雷电袭击的原因

1.1雷电电荷

首先，10kV架空绝缘导线会受到雷电电荷的影响。10kV架空绝缘导线的上方有云层，当雷电出现，雷电所携带的电荷会通过云层，使云层也携带电荷，云层上的电荷使10kV架空绝缘导线也出现电荷，导致导线横截面的电磁场发生改变。当电磁场发生改变之后，导线外部的击穿场强也发生了变化，雷电通过空气介质，进入到10kV架空绝缘导线之中，使电线出现了超负载的情况。

1.2导线形变

其次，10kV架空绝缘导线会受到形态变化的影响。一般来说，我国的10kV架空绝缘导线是由铝制成的，铝的化学结构并不稳定，在受到外力影响时很容易出现结构上的变化。当雷电击打10kV架空绝缘导线时，导线中的铝原子结构发生变化，导线会出现裂损等情况。导线负载的电荷量增加，热量逐渐上升，导线的形态变化将进一步加大，最终使导线断开。

1.3电流热量

再次，10kV架空绝缘导线会受到电流热量的影响。在雷电击打10kV架空绝缘导线的过程中，雷电过电压一般都超过了10kV，而一旦雷电过电压超过了导线的额定电压，就会释放大量的热量。导线在过高温度下出现灼烧的情况，时间一长就会导致导线熔断。

2架空绝缘导线的防雷措施

2.1安装架空地线

架空地线的作用，主要是将幅值很大的雷电过电压转化为电流，经很低的杆塔接地电阻排泄出去，从而大幅度降低雷电过电压，使导线得到保护，这在绝缘水平很高的110kV等级及以上线路中是作为防雷的主要措施。10kV配电网绝缘水平较低，雷击架空地线后易造成反击闪络，仍然会发生工频续流烧断绝缘导线。而且根据统计，配电线路遭受直接雷击或绕击的概率很小，约占雷害事故的20%，配电线路上80%的雷电过电压故障是感应过电压。此种方法可行性和难度大，造价也高。因此，架空地线只能在直击雷频繁的区域使用。

2.2安装防雷绝缘子

为了提高线路绝缘子的耐压水平，将10kV绝缘子换为防雷绝缘子，可大大提高防雷水平。（1）援防雷支柱绝缘子防雷的基本原理。在绝缘子固定点将绝缘导线绝缘层剥离，绝缘导线导体与绝缘子上部放电金具紧密连接，绝缘子上部放电金具用于定位雷电闪络路径和固定工频电弧烧灼点，绝缘子下部有引弧板。当雷电过电压闪络后，工频短路电流在绝缘子上部放电金具与下端引弧板之间燃烧，放电金具保护了导体免受损伤。放电金具上加绝缘罩起绝缘作用，绝缘罩与放电金具间留有间隙作放电的通道。剥离的导体裸露部分与绝缘层之间加防水绝缘胶带起密封和防水作用，绝缘罩两端用防水绝缘带固定。（2）援防雷支柱绝缘子的安装。每基直线杆需安装1组（3只），直线跨越杆塔安装2组（6只），根据运行经验，有条件的每3基电杆可加工处接地装置，接地电阻小于10Ω。

2.3安装线路过电压保护器

线路过电压保护器，这种线路过电压保护器，相当于带有外间隙的氧化锌避雷器。当线路受到雷电冲击过电压或工频过电压的影响时，会在过电压达到绝缘子闪络的临界点前，防雷过电压保护器间隙放电，氧化锌避雷器动作，将过电压引入大地，确保绝缘子及导线的正常工作。与避雷器相比较，过电压保护器在平时的运行中不承受运行电压，因而使用寿命较长，也可免维护。而且，安装时不须剥除绝缘电缆的绝缘层，从而消除了安装避雷器的缺点，杜绝了雨水沿绝缘剥除点渗入腐蚀绝缘电缆的金属导线。去年，针对桂城平洲、三山一带l2条雷害多发的架空线路分段安装了268组过电压保护器后，今年经历多场雷电天气后未有发现出现因雷击而出线故障的情况，安装线路过电压保护器初见成效。

2.4装设自动重合闸装置

由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自动消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好效果。据统计，10kV线路成功率约为70％-80％。因此，各电压等级的线路均应尽量安装自动重合闸装置。加装线路自动重合闸作为线路防雷的一种有效措施，在线路正常运行中和保证供电可靠性上都发挥了积极的作用，但应对瞬时故障加强巡视、分析和判断，并及时予以查清处理，防止给线路安全运行遗留隐患。

2.5完善线路的防雷设计

随着科技的发展，防雷固名思意就是防范在发生之前，所以10kV架空绝缘线路应该配合实际从根本傲起，在设计线路时就应该针对性采取相关的设计办法。为杆塔选型时，不可以单纯套用普通的工作模式，要结合雷击发生几率高低的特点来为杆塔选型，重点关注跨越杆塔的保护角和转角杆跳线的屏蔽。架设屏蔽针的杆塔时，要重点查看降低杆塔的接地电阻（月<10Q）．要是杆塔碰到高电阻率的地段，其接地电阻满足规程要求时，就要在设计阶段采用延伸接地方式。不过需要满足设计规范才能实行。如果接地线过长敷设其电感量是很庞大的。从而形成较高的感抗压降，对靠近该地域的人员造成危险。

2.6降低电阻量

再次，在10kV架空绝缘导线中采用现代化的防雷技术，可以降低电阻量。降低电阻量也是10kV架空绝缘导线常用的防雷技术之一，这种防雷技术主要是通过控制电阻来改变雷电通过的电流方向的。在降低电阻的过程中，工作人员需要制作水泥杆，然后把水泥杆的根部埋入地下，使水泥杆的底部接触石磨，让水泥杆成为一个带电的导体。一般来说，我国10kV架空配电线路的接地电阻为10欧姆左右，为了降低电阻，电力企业可以和水泥杆的生产厂家密切配合，改进水泥杆的制作工艺，让水泥杆满足电阻需求。不同的区域雷电发生频率也不同，因此在降低电阻的过程中，电力企业要充分考量当地的雷电发生次数，以此作为依据扩大水泥杆的数量，调整水泥杆的分布密度。此外，电力企业应该引进现代化技术优化水泥杆的导电性能，真正发挥其电流接地的效用。

2.7加强运行检修

运行中加强对架空绝缘导线瓷质绝缘子的检测，有“零值”、“低值”等缺陷的及时予以更换。全面紧固杆塔螺栓，尤其是架空地线与杆塔、接地引下连板与杆塔的连接处，定期检查接地螺栓是否生锈、松动，必要时重点部位涂抹电力脂。及时修复被外力破坏的接地引下线，并定期进行防腐处理。在“易击塔”加装10kV线路氧化锌避雷器（MOA）基础上，如在其前后土壤电阻率较低的两基杆塔各加装一只（组）MOA，防雷效果较好。线路型MOA有很好的绝缘强度自恢复能力，能快速切断工频续流，消除雷击跳闸，并记录雷击动作次数，少维护。高压线路型硅橡胶护套MOA在国外积累了较多的运行经验，取得了良好的运行效果。

结束语

架空绝缘导线的优点是很多的，具体如上所述，因此在国内的运用越来越普遍。但架空绝缘导线的雷击断线事故也是非常有危害性的，甚至可以威胁人们的生命和财产安全，影响人们的正常用电生活。因此，如何有效加强有关措施，以提高架空绝缘导线的防雷能力，将是一个影响其应用的能力和范围的问题。国内外的学者和施工工作者对此也做了不少工作，可见，绝缘导线的防雷措施的研究的意义是非常重要。

参考文献：

[1]韦钰，王培元，陈宇晨.10kV架空绝缘导线的防雷仿真研究[J].电瓷避雷器，2013，（05）：85-89.

[2]张锐.屏蔽线技术在10KV架空绝缘导线防雷击断线中应用的研究[D].华北电力大学，2012.

[3]余虹云，朱承治.配电网绝缘导线接续与防雷技术.北京：中国电力出版社，2011.