配电线路架空绝缘导线防雷击技术探讨

配电线路架空绝缘导线防雷击技术探讨

张桂荣

（惠州电力勘察设计院有限公司广东惠州516100）

摘要：因为在外面具有绝缘层，所以和裸导线相比，架空绝缘导线具有更强的绝缘效果以及防腐蚀效果。这样一来就能够降低树木、飞飘金属膜对其的破坏程度，从而也加强了雷击断线的概率。那么下面我们就来对雷击断线的机理进行一下讨论，并制定出合理的避免雷击断线的技术方案。

关键词：配网；绝缘导线；防雷措施

绝缘导线如果出现雷击断线的情况，不但会导致经济受损，同时还会给人们的生命安全造成威胁。而由于电力行业的不断进步，让绝缘线路得到了加长，而出现雷击断线情况的概率也因此增加不少。所以在今后的工作中，我们一定重视对配电线路架空绝缘导线防雷击技术的研究工作，那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。

一、雷击断线跳闸的机理

在落雷的时候，如果导线被击中的话，那么就会让导线具有电压，同时周围没有被击中的导线也会具有电压，如此一来遭到雷击的电压就会形成线路跳闸的情况。

而之所以在雷击后会产生电压，主要是因为：在电力系统当中，因为电流在经过电力设备以后，会造成绝缘电压变高，这通常被叫做大气过电压，其主要分为两种类型，分别为直击雷过电压以及感应雷过电压。其中前者主要是利用地表突出物的电阻入地。比如10?的地电阻，而如果其中的雷电为30kA的话，那么就能够让地网电位提升到300kV。直击雷放电的能量在经过电磁感应后，会往周围进行辐射，这样一来就造成附近的设备过电压放电，这就叫做感应雷。因此，感应雷危害的范围比较大，同时对于电气设备来讲，要比直击雷更加容易碰到。

通过计算能够了解到，如果雷击电流是30kA斜角波的话，雷云高度就能够达到3km，而导线高度则能够达到10m。线路上感应电压为150kv幅值得震荡波。此波是电磁以及静电这两种感应锁一起作用的结果。

感应雷过电压的幅值通常情况下能够达到300kv-400kv之间，能够把具有60cm到80cm的空气间隙穿透。要么就会将x-4.5型悬式绝缘子闪络。现在所采用的10kv架空绝缘导线，通常冲击电压耐受能力能够达到93.8kv，也就是说感应雷电压小于35kv的线路都能够造成闪络情况的出现。

通过充分的试验能够证明：雷击绝缘导线与雷击裸导线，两者的电弧发展经过存在很多不一样的地方。如果直击雷电压导致裸导线出现绝缘子闪络的情况，那么高温弧根就会顺着表面滑动。弧腹在和同弧根往前面进行移动的时候，会在热应力的影响下一直朝空中漂浮，因为弧腹的温度并不高，所以通常情况下导线不会被烧坏，而且还会造成断路器动作，从而切断电弧。所以，裸导线出现断线的概率要比架空绝缘导线低很多。架空绝缘线路由于雷电过电压而出现闪络的情况，此时，会形成很大的瞬间电弧电流，不过时间却不长，而且只是在架空绝缘导线层上面会造成穿孔，导线并不会被烧坏。不过，如果雷电过电压在两三相之间闪络的话，会构成金属性短路通道，这样就会造成很大的安培工频续流，从而让电弧量增多。这个时候，因为架空绝缘导线绝缘层会妨碍电弧在它的表面上进行移动，所以高温弧根很容易被绝缘层所击破，而且在断路器还没有动作的时候，导线就会被烧坏。

二、雷击断线和雷击跳闸事故的原因

2.1接地电阻的问题

对接地电阻进行改良是防雷的重要举措，一些企业无法把接地电阻的测试当做常规操作来进行，而且也没有实行正确的接地电阻的测试方式。在全新的工程中，并没有检测接地电阻，从而埋下了安全隐患。

2.2山区线路的地形条件因素

配电线路遭到雷击后出现问题，根据此类情况进行分析能够了解到，沙区、丘陵一带缩在的线路属于雷击跳闸情况经常出现的区域。尤其是水库、山丘，开拓的山坡等地，这些地方被雷会遭到不止一次的雷击，所以要提高这些地方的防雷设施水平。

三、防止雷击断线和雷击跳闸事故的技术措施

现在，世界上很多的发达国家的配网线路普遍都在使用架空绝缘导线，并且已经使用了很多年，已经获取了非常宝贵的运行经验。而若想防止出现雷击挑战以及断线情况，在今后的工作中，则最好使用一下的预防措施。

3.1架空避雷线

通过缜密的运算能够了解到，在架空空避雷线的时候如果能够利用同杆架设架的话，能够让线路感应过电压受到很大程度的制约。不过这种方法需要很大的投资。不过由于配电线路设计并没有较高的绝缘能力，雷击架空避雷线后很有可能形成反击闪络，这样的话就会构成工频流熔断绝缘导线。所以这种方式现在很少被使用。

3.2氧化锌避雷器

这些年以来，氧化锌避雷针的非线性电阻特性能够普遍的运用到线路当中，从而对雷电过电压起到遏制的作用。不过保护能力却非常的有限，通常情况下，只是可以维护本杆设备。所以，在日美等发达国家，一般会砸重金来给改进线路，通常在每基电杆上安设三个氧化锌避雷器，这样一来，出现雷击断线的概率就会很大程度的下降，根据实践能够了解到，已经由过去的99.%的概率下降到了2.7%，也就说不会再出现雷击断线的情况。

3.3钳位绝缘子

利用这个原理，并使用悬垂线夹来当做闪络保护器，悬垂线夹承受工频电弧。此装置并不具备较强的抗震能力，如果线路遭到风吹，那么就很有可能出现故障。

利用增长闪络路径，来让工频建弧率下降，这同样也能够避免出现架空绝缘线路遭到雷击断线的方法。往横担上安设U形绝缘闪络路径，这样的话U形头部和绝缘导线所形成的的冲击放电电压就不会超过绝缘子放电电压。如果雷电过电压的话，那么间隙就会比绝缘子被更快的击穿，然后顺着绝缘闪络路径进行扩展。如果此绝缘路径具有一定的长度，那么就能够避免工频续流建弧，从而让工频续流断掉。

3.4加强线路绝缘水平

把配电线路里的瓷绝缘子替换做硅橡胶绝缘横担，那么就能够加强线路的绝缘能力，从而在氧化锌限流元件中构成尖端放电间隙。如果线路发生雷电过电压的情况，那么尖端间隙就会放电，雷电流再通过氧化锌限流元件进行排放，这样一来就能够避免架空绝缘线路出现雷击断线的情况。

3.5过电压保护器

如果雷电过电压而导致出现绝缘导线击穿间隙，从而让金属性电弧放电短路的情况，那么不锈钢引流环就会把工频续流代入进氧化锌电阻非线性限流元件，然后借助氧化锌电阻来把工频续流转化成尖顶波。顶尖波电流如果能够达到零以上，那么电流幅值就不会太小，另外，限流元件的的放电电压变小，也让电弧能量变小，这样就能够马上对工频续流进行切断，从而让架空绝缘导线能够由于工频续流高温而避免出现雷击断线的情况。

【结束语】通过以上的内容我们能够了解到，相关工作人员在工作期间，要全面掌握雷击过电压所形成的原因以及制定具体的配电绝缘导线防雷技术方案。而且，不但要了解所有的措施，同时还要在工作中加强部门协同工作的能力，把雷击所造成的损失降到最低。而这就要求相关人员在今后的工作中要刻苦钻研，充分加强架空避雷线以及线路绝缘水平等方面的工作能力，如此一来防雷击技术水平才能够得到很大程度的提升。

参考文献：

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[4]李孛.10kV配电线路防雷措施研究[D].长沙理工大学，2009.

作者简介：

张桂荣（1983.01.19），性别：男；籍贯：广东博罗；民族：汉；学历：本科；职称：中级工程师；职务：配电部主设；研究方向：配电线路的应用及防雷措施