10kV架空絕緣導線防雷技術探討

黃玉偉

摘 要：10 kV架空配電線路安裝工藝、技術已逐漸走向成熟，與此同時，諸如防雷措施不足、線路金具選用不當、施工機械對絕緣破壞嚴重等問題逐漸凸顯，而雷擊故障已成為絕緣導線中最突出的問題，本文主要針對架空絕緣線路的防雷技術進行探討研究。

關鍵詞：架空線路 防雷 絕緣子 避雷器

中圖分類號：TM216 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0141-01

近年來，隨著供電企業對《電力法》等法律法規的不斷宣傳，以及地方電力法規的不斷出臺，人們對電力設施的保護意識逐漸增強，偷盜、破壞電力設施的行為逐漸減少。現今，電網事故以架空配電線路自然災害事故占多數，其中尤以雷擊故障為主。因此，為保證供電安全、有效防治雷害，迫切需要提高架空絕緣線路的防雷水平。

1 對雷擊的認識

對配電線路的絕緣形成威脅的雷電過電壓有3種：直擊雷、感應雷、逆流雷。直擊雷電過電壓是雷直擊配電線路時產生的過電壓，流入的電流、產生的電壓都及其大；感應雷電過電壓是當配電線路附近的樹木和構筑物等遭受落雷時，放電電流引起的線路附近的電磁場急劇變化而產生的過電壓。逆流雷電過電壓，也能對配電線路產生危害，成因是在構筑物落雷時，若該構筑物的接地電阻高，則接地電位上升大，有時雷電流的一部分侵入供電電源的配電線路側，因構筑物電氣回路的構成，有時不在構筑物側發生雷電損害，只在配電線路側產生事故。

當直擊雷或感應雷過電壓作用于絕緣導線時，幅值足夠高的雷電過電壓將引起導線的絕緣層和絕緣子同時擊穿和閃絡，被擊穿的絕緣導線絕緣層呈一針孔狀，接續的工頻續流電弧受到周圍絕緣層的阻凝，不能移動，弧根只能固定地在針孔處燃燒，在極短的時間內導線就會被整齊的燒斷。導線的斷點一般位于絕緣子軸線200 mm處左右。

2 架空絕緣線路常用防雷措施

2.1 安裝氧化鋅避雷器

采用氧化鋅避雷器，可以有效地截斷工頻續流，限制直擊雷過電壓和配電線路的感應雷過電壓。其優點之一：無間隙。結構簡單、體積輕小、性價比高；不存在瓷套表面污穢使火花間隙放電電壓不穩定，抗污性好；不存在間隙放電電壓隨雷電波陡度增加而增大，改善了陡波下的保護性能。優點之二：無續流。它使MOA不存在滅弧間題，可做成直流避雷器，解決了直流電弧不像交流電弧有自然過零點而存在滅弧困難問題；減少了避雷器動作時通過的能量，從而可承受多次雷擊，延長了工作壽命。此外，還具有閥片通流能力大、電阻的非線性系數小，溫度系數小等優點。其缺點是：（1）保護范圍??；（2）全線裝設的投資成本較大；（3）必須剝開絕緣層，導致導線浸水，有可能使導線內部的線芯受腐蝕；（4）避雷器閥片長期承受工頻電壓，容易老化。

2.2 逐步淘汰P-10、PS-15等瓷絕緣子

將P-10、PS-15等瓷絕緣子更換為復合絕緣子，根據青州配電線路實際運行狀況，雷擊故障中雷擊瓷絕緣子故障所占比重較大，山區線路尤為嚴重。瓷絕緣子經過長年運行，其表面的絕緣性能已逐步降低，容易造成閃絡或擊穿。

2.3 使用穿刺型防雷針式絕緣子

經多方面研究，這種絕緣子能從根本上解決配電線路絕緣導線“遇雷必斷”的問題。其特點是：（1）引弧棒繞開傘裙并調至最佳放電間隙，放電效果更好并防止燒壞絕緣子傘裙；（2）穿刺式的不需剝除導線絕緣層，避免線芯進水和腐蝕，安裝施工極為方便，可極大地減輕操作工人的勞動強度；（3）采用復合材料制作的絕緣子比PS-15等電瓷絕緣子的絕緣性能好，并且其爬電距離大，提高了絕緣子的防污穢水平。

2.4 降低10 kV配電線路鋼筋混凝土桿的沖擊接地電阻

降低配電線路沖擊接地電阻，最方便的辦法是在水泥桿制造的過程中，在其使用時埋入地下的根部摻入具有良好導電性能的石墨，使水泥桿形成自帶接地體。實際使用表明，采用這種水泥桿，在一般的土壤下其接地電阻都能達到10 Ω以下，且這一措施只要與水泥桿制造廠家配合，工藝過程很易實現，成本也不高，值得一試。因配電線路鋼筋混凝土桿使用數量眾多、分布廣，可根據線路的重要性，按照雷電活動的頻繁程度和線路所處的地理位置逐步更換，陸續增加接地點。同時，桿塔的自帶接地體加以適當技術改造，也可作為避雷器安裝時的接地裝置，既隱蔽、方便，又節省了重安接地裝置的投資。

3 結語

以上介紹了四種比較常用的架空絕緣線路防雷措施，多地區的實際運行情況都證明了其良好的防雷效果。當然，其他防雷措施，例如：可控避雷針防雷、架設架空避雷線、安裝線路過電壓保護器等防雷措施由于受保護范圍、建設成本等因素的限制，一直未得到普及。不同地區在確定線路防雷方式時，應綜合考慮系統的運行方式，線路的電壓等級和重要程度、線路經過地區雷電活動的強弱、地形地貌特點、土壤電阻率的高低等自然條件，參考當地原有線路的運行經驗，根據技術經濟比較的結果，采取合理的保護措施。

參考文獻

[1] 蘇萬煌.10kV架空絕緣導線應用中存在的問題及對策[J].供用電，2007，24（1）：59-61.

[2] 葛軍凱.架空絕緣配電線路綜合防雷措施的應用[J].華東電力，2005，33（12）：79-81.

[3] 王哲斐.配電絕緣導線的防雷研究[C]//2007全國電技術節能第九屆學術年會論文集.

[4] 胡國根，王戰鐸.高電壓技術[M].重慶大學出版社，1998（9）：25.