10kV架空絕緣導線防雷措施淺析

摘要：本文主要分析造成10kV絕緣導線雷擊斷電的原理；國內外主要所采用的防止雷擊斷電的主要措施及各種方法的優劣；通過工頻放電實驗，工頻耐壓實驗，雷電沖擊放電試驗、檢驗一種防止10kV架空絕緣導線雷擊斷線的過電壓保護器，該保護器能固定來電沖擊放電的途徑，疏導轉移工頻電弧弧根，能夠起到保護絕緣導線免于雷擊斷線的作用。

關鍵詞：絕緣導線防雷過電壓保護器雷擊斷線

0引言

為了減少樹木、鳥類以及積雪等外部原因等所引起的架空配電線路的故障，以此提高我國供電的可靠性，就需要我們妥善處理好雷擊斷線的問題，而如何妥善解決我國雷擊斷線的問題，保證我國架空絕緣配電網的安全運行，已經成為安全配電網系統中迫切需要解決的重要問題。

1絕緣導線雷擊斷線的原理

絕緣導線的雷擊電線與裸導線的情況相比較存在很多的不同。在直擊雷或者感應雷過電壓作用就會導致裸導線引起絕緣子閃絡，而持續的工頻短路電流電弧的電動力的作用會沿著導線滑動，不會導致燒傷導線。我們根據上述架空絕緣導線線路雷擊斷線機理分析不難看出，我們防止絕緣導線線路雷擊斷線事故的根本方法就是及時切斷雷電流所引起的工頻持續流現象。

綜合了國內外各種雷電過電壓技術的利與弊，我公司采用了絕緣線路防雷過電壓保護器。該保護器具有保護性能優越，安裝方便，免維護，性能可靠等特點。該產品已經在我公司掛網運行并效果顯著。

2防雷過電壓保護器的主要性能及結構特點

2.1防雷過電壓保護器的主要技術性能

①上電極與導線緊密接觸，間隙距離23mm，在標準大氣壓下工頻干閃絡電壓值不小于38kV。

②上電極與導線緊密接觸，間隙距離23mm，在標準大氣壓下耐受工頻電壓值不小于35kV。

③雷電沖擊電壓大于75kV，間隙開始放電，正負放電路徑均在保護器兩個間隙球上。

2.2防雷過電壓保護器的結構特點

絕緣線路防雷過電壓保護器由氧化鋅限流元件、限流元件引流球、導線引流球、標準串聯間隙、連接支柱板（高低可調）、標準引流球間隙工具幾部分共同組成，見圖1保護器限流元件本體的頂端固定有限流元件引流球，底端固定在連接支柱板一端，連接支柱板另一端固定在絕緣子下端并和線路橫擔連接起來，另在導線上固定一個導線引流球。限流元件引流球和導線引流球之間形成一個標準串聯間隙，達到避雷目的，用標準引流球間隙工具來確定距離，安裝完成后取下標準引流球間隙工具。

當線路受到雷擊過電壓，感應過電壓尚未達到絕緣子閃絡時，導線引流球和保護器限流元件引流球間隙開始放電，之后將雷電流導向氧化鋅限流元件，雷電流經氧化鋅限流元件釋放，而工頻續流則被氧化鋅限流元件截斷，達到“避雷”的目的。

2.3檢驗條件：在標準大氣壓101.7kPa，干球溫度16.0毅C，濕球溫度溫度9.0毅C。絕緣子使用p20型號，絕緣子固定在實驗臺上，絕緣導線采用185mm2，絕緣厚度2.5mm，間隙距離23mm。

檢驗設備：

檢驗依據：DL/T815-2002《交流輸電線路用復合外套金屬氧化物避雷器》“10kV架空線路防雷過電壓保護器技術條件”。

實驗布置圖（圖2）。①工頻放電電壓實驗

該實驗的目的是檢驗工頻干閃絡電壓值不小于38kV。放電路徑固定在兩個間隙球上。

實驗分3次對導線端施加閃絡電壓，均超過38kV，間隙球之間正常放電，放電路徑均在兩個間隙球上。實驗數據見表一：

②工頻電壓耐受實驗

該實驗目的是檢測在現有實驗條件下，保護器耐受工頻電壓值不小于35kV時間不低于1min。

實驗分3次對導線端施加干耐受電壓（1min），電壓值均大于35kV，保護器均沒有放電動作，達到設計要求。

實驗數據見表二：

③雷電沖擊放電實驗

該實驗目的是檢測對導線施加大于75kV的雷電沖擊電壓時，防雷保護器間隙能正常引弧放電，并且放電路徑固定在兩個間隙球上。

實驗分5次對導線施加雷電沖擊電壓，雷電沖擊電壓超過72kV時間隙均正常放電，并且路徑均在兩個間隙球上。實驗數據見表三。

3結論

實驗檢驗證明防雷過電壓保護器能有效的防止10kV絕緣導線雷擊斷線，當雷擊發生時，過電壓保護器能把工頻燃燒弧從導線上轉移到保護器上，并把放電路徑固定在兩個間隙球上。

線路絕緣子防雷過電壓保護器在線路正常的運行下，因為有串聯球間隙的隔離，不承受持續工頻續流，這樣不容易老化，并且提高使用壽命，有利于電力系統的安全運行。

在正常設計線路上，我們有足夠的耐受操作過電壓的能力，間隙大小可選擇避免操作過電壓作用的動作，這樣可以大大減輕負載試驗的壓力，不會導致限流元件承受不了而損壞，引起短路接地，導致絕緣導線斷線、絕緣子閃絡。

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