探究10kV架空绝缘导线防雷击断线防护措施.doc

探究10kV架空绝缘导线防雷击断线防护措施.doc探究10kV架空绝缘导线防雷击断线防护措施
【摘要】架空绝缘导线在配电网中应用广泛且已成为主流。与电 缆相比，又具有投资省、建设快的经济优势，因此在配电网建设中广泛使 用架空绝缘导线已成为主要发展方向。但在实际运行中，绝缘导线遭受雷 击的可能性不比裸导线少，且雷击绝缘导线后断线概率较高，故障查找和 恢复困难，不利于供电可靠性的提升。同时，绝缘导线断线后不一定会引 起保护动作，在此情况下掉落的导线极易造成人身触电伤害和公众财产损 失。因此，探究行之有效的绝缘线防雷措施对促进配电网的健康发展具有 非常重要的意义。
【关键词】绝缘导线;耐雷水平;防雷措施
1绝缘导线雷击断线原因分析
当雷击导线或线路附近时，直击雷或感应雷过电压作用于导线，若该 电压超过线路的耐雷水平，将导致线路绝缘发生冲击闪络。雷电过电压的 持续时间很短，通常情况下只有几十微秒，此时若闪络电弧熄灭，则线路 绝缘恢复，不会造成严重影响。但闪络发生后，弧道内因有游离电子的存 在，通常情况下容易在工频电压作用下于闪络通道内持续流过短路电流， 即形成工频短路电弧，该电弧的弧根温度达到数千摄氏度。对于裸导线， 电弧在电磁力的作用下，弧根沿导线表面不断滑移，在严重灼伤导线或绝 缘子前，断路器动作，电弧被切断。而对于绝缘线，因受周围绝缘的阻凝,
电弧只能在闪络位置处（对于绝缘导线该位置呈针孔状）持续燃烧，能 量集中于一点。铝材在高温下强度低、塑性差、易产生裂纹，因此导线在 自身拉力和电弧电磁力的多重作用？20?下将在极短的时间内发生断线。
2绝缘导线防雷击断线分析
根据上述架空绝缘导线线路雷击断线机理分析可以看出，防雷击断线 措施可考虑以下三方面：一是提升线路本身的耐雷水平，防止线路绝缘 子等发生冲击闪络；二是降低冲击闪络发生后的建弧率，遏制工频短路电 弧的产生；三是改变电弧的灼烧路径，使其至少不集中于一点灼烧导线。
2. 1提升线路耐雷水平
当雷电过电压超过线路绝缘子50%放电电压时，绝缘子将发生闪络。 而架空导线上的雷电过电压与线路高度、雷击点与线路的距离、雷电参数、 杆塔型式、高度和接地电阻等有关。提升线路耐雷水平，一是可采取增加 绝缘子片数、更换绝缘子型号（如将瓷绝缘子更换为硅橡胶复合绝缘子 等）、改善绝缘子性能等方式提升绝缘子50%放电电压，并可通过将裸 导线更换成为绝缘导线、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、将铁横担更换 为绝缘横担等方式增加线路的绝缘水平；二是可以通过架设避雷线、加装 避雷器、降低杆塔高度、改善杆塔接地电阻等方式降低导线上的雷电过电 压，避免绝缘子发生闪络。
架设避雷线和加装避雷器均是希望借助避雷线和避雷器的对雷电流 的分流作用，降低杆塔与导线之间的电位差，确保其小于绝缘子50%放
电电压而保护绝缘子不发生闪络。避雷线对导线有屏蔽和耦合作用，可以 有效降低导线的感应过电压。但因10kV线路本身绝缘水平设计较低，架 设避雷线后线路感应过电压仍易导致绝缘子闪络，防护效果没有高电压等 级的线路防护效果好，因此除在直击雷频繁的区域可选择架设避雷线外， 一般原则上不采用。
相对来讲，安装避雷器是比较好的防雷措施。线路避雷器并联在绝缘 子附近，当线路上的过电压超过避雷器的放电电压时，避雷器先行放电， 加在绝缘子上的电压始终被限制在避雷器的残压范围，可有效