浅谈避雷器在配网线路中的意义

浅谈避雷器在配网线路中的意义

李秋

云南电网有限责任公司 普洱宁洱供电局 云南 宁洱 665199

摘要：研制了一种可带电安装、用于配电线路的避雷器。该避雷器配套设计的带电作业安装方式，减少停电损失，从而为供电企业提高供电可靠性提供技术保障。

关键词：配电线路，带电安装，串联，避雷器。

引言

线路避雷器大部分裸露于户外，其运行环境恶劣，经常会碰到比如：污秽、进水、易遭受大电流冲击，大电流冲击。这些因素将会使避雷器内部元件加速老化，直接影响线路避雷器的使用寿命，可能在运行中出现热崩溃，有可能还会发生爆炸的严重事故，所以，要保障避雷器能够正常的发挥作用，针对运行的状态实时的进行在线监控。

1. 配网线路雷击隐患分析

1.1 配网线路的设备安装不符合规定

目前，配网线路仍存在铁杆、开关安装不合格的现象。有许多接地圆钢等焊接问题以及接地网不能每年都得到修复，这就导致配电线路非常容易遭受雷击。与此同时，配网线路安装的避雷器质量十分差，有可能在长时间的雷电冲击下，避雷器已经失去了它的作用。这样的防雷装置难以抵挡雷电灾害。

1.2 配网线路的防雷设计很简陋

与 220kV 等其他高压等级线路的防雷设计相比，配网线路的防雷设计非常简陋，当出现同等级的雷电时，由于低防雷设计的固有缺陷，防雷设计较低，因此会使得 配网线路很容易发生雷电灾害。

1.3 配网线路的针形绝缘子的耐压性能比较低

与高压等级线路不同的是，针形绝缘子的阻线跨度一般比较大，在雷电等恶劣的自然环境因素下具有显而易见的优势。即便如此，这种绝缘子也有本身的缺点，例如，当它的内部发生故障时，仍可能正常运行，因此很难发现故障，线路受到的雷害隐患也没有办法及时消除。另外，对 配网线路中避雷器塔等的安装不合格以及避雷器的质量不合格也会造成遭雷击隐患的存在。

2.避雷器现状分析

线路避雷器主要分为两类：无间隙避雷器、带串联间隙避雷器。其中，无间隙避雷器所运用的是常规的检测方法，然后有效的监控。带串联间隙避雷器的主要作用是能够起到隔离效果，在运行的过程当中不会泄露电流。前些年，配网架空线路基本都未做防雷设计，防雷的方法是借助线路上开关、变压器等设备配套安装的避雷器带实现设备防雷。若架空线路发生雷击，此时，故障概率较大，危及配网设备的正常运行、配网运维人员的人身安全。

近年来，配网防雷逐渐受到重视，为了加强配网线路防雷能力，降低雷击故障跳闸现象。架空线路专门做了防雷设计，主要方法是安装传统氧化锌避雷器、跌落式避雷器等措施进行防雷。当避雷器被雷电击坏后，易造成避雷器复合绝缘子破损，将造成隐蔽的永久接地，配电线路隐蔽接地点很难查找。因此，为了解决上述的问题，本文研制了一种新的可带电安装的应用于配电线路的防雷设备。

3.避雷器在配网线路中运用

本文研制了一种配电线路串联间隙避雷器，能成套形成带放电间隙的避雷器，也可外串间隙工装和现有的氧化锌避雷器、带脱离器的避雷器、跌落式避雷器组合成形成外串间隙避雷器、外串间隙脱离避雷器、外串间隙跌落式避雷器，从而提高防雷效率。

3.1设计原理

该避雷装置采用双重防雷设计，雷击时，雷电流通过放电间隙放电到避雷器，再通过避雷器进行放电，避雷器即使烧坏仍有间隙绝缘，不会引起线路接地故障跳闸；放电间隙放电时通过避雷器泄流，不会引起放电间隙直接泄流，而造成保护动作跳闸。

3.2避雷器结构

本装置内置避雷器空心绝缘子工装，整体结构示意图如图1所示，避雷器利用氧化锌良好的非线性伏安特性起到泄流和开断的作用。正常工作时，工作电压流过避雷器的电流极小，可达到微安或毫安级；发生过电压时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。氧化锌避雷器正面顶端设有导体，避雷器的底端中心位置设有接地端，接地端连接于安装底座，安装底座如U字形状通过支架与图中右侧的跌落式熔断器上的卡环相连接，卡环底端设有圆形脱离器。卡接装置又相连接于左侧间隙结构雷电流放电装置底端，进一步对该配电线路内置串联间隙避雷有效加固，提高氧化锌避雷器的使用寿命，做到免维护，实用性强。

图1为避雷器空心绝缘子工装整体结构示意图，图2为内置避雷器间隙结构雷电流放电结构示意图。图中，（1）氧化锌避雷器；（2）空心绝缘子；（3）间隙结构雷电流放电装置；（4）接地端；5螺栓；（6）导体；（7）脱离器；（8）安装底座；（9）跌落式避雷器；（10）卡环；（11）支架；（12）卡接装置。

图1 避雷器空心绝缘子工装整体结构

图2 内置避雷器间隙结构雷电流放电结构

在氯化锌避雷器的顶端安装的有单极空心绝缘子，中间是空心的，它能够满足10kv的电压等级，在空心绝缘子里来安装雷电流的放电装置，在它上面有放电间隙的引弧头，这样就与避雷器上桩头的接弧触头就成了放电间隙，将间隙结构雷电流的放电装置放在空心绝缘子的中间位置，避雷器上端螺杆套上底盖，然后用螺栓将其固定，将间隙结构雷电流放电装置的接弧触头装于底盖螺杆上，引弧头装于空心绝缘子罩式顶部并穿出外壁，然后再用螺栓将其固定，螺栓上端能够用在接引带电运行的配电线路中。

4.装置的动作

本装置安装时通过螺栓将上桩头接入配网运行中的线路时，上桩头带电，通过空心绝缘子保持其绝缘性能，可开展带电作业。上桩头的引弧头与下桩头的接弧触头通过空气间隙形成电气绝缘，当配电线路遭受雷击时，雷电流及过电压流经间隙结构雷电流放电装置，在此处的放电间隙处击穿空气，形成放电，再通过氧化性避雷器把雷击过电压放电牵引到大地，然后达到防雷的效果，在本装置中，运用氧化锌避雷器与内置串联空气间隙的防护功能，其首先是通过雷电在击穿空气后，然后再运用氧化锌避雷器来引雷电流入地，这样能够降低雷电直击放电形成接地，从而达到保护跳闸，切断故障部分。

结语

根据实际工作经验，本装置安装能采用带电作业配件，其安装更方便、快捷、高效、安全，经使用，有效提高了供电可靠性，有效提高了配网线路抵制自然灾害的能力。

参考文献

[1] 黄韬.输电线路防雷计算与接地装置精确建模研究[D].湖北：华中科技大学,2012.

[2] 强建军,黄新波,章云.基于GPRS网络的金属氧化物避雷器在线监测系统设计[J].电瓷避雷器,2009(06):40-43.