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摘要：本论文将温州市辖区10千伏架空绝缘线路作为研究对象，考察了解输电线路实际运行过程中发生雷害的愦况，收集当地的雷电活动参数，并结合典型的雷击断线事故，对当地架空线路的防雷击断线措施及防雷现状进行了全面的分析。
关键词：绝缘导线，防雷措施，雷击断线，
引言
随着国内外配电系统发展，绝缘导线现在已经大量的应用在输电线路上，10KV配电线路采用绝缘导线作为架空配电线路的愈来愈多，有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题，与地下电缆相比具有投资省。建设快的优点。然而随着绝缘导线在配电线路上的广泛使用，雷击断线事故也不断发生。
1 10KV架空绝缘线路雷击断线的机理分析
1.1概述
当雷击传统裸导线时，直击雷过电压引起的雷电电弧由于没有绝缘阻隔而沿导线移动，不会引起导线的损伤；当雷击现在广泛使用的绝缘导线时，由雷电的电磁感应作用而引发的感应雷过电压—样可引起的雷电屯弧，然而雷电电弧受到绝缘材料的绝缘作用，只能在固定的位置作用于绝缘导线，出于作用时问极短，但能量巨大，绝缘导线会很快的烧断，这是造成架空绝缘导线雷击断线事故发生的主要原因。
1.2雷击断线机理分析
当发生雷电现象时，导线上空会形成带电云层，并使绝缘导线上产生感应电荷。我们假设，绝缘导线上方的带电云层的电荷均匀分布，这使得云层与大地之间形成一个均匀的的电场。处于该电场的绝缘金属芯导线，绝缘层表层在电场作用下被极化，从而使绝缘介质外层表面产生感应电荷。感应电荷的存在使通电导线横截面处的电场强度产生畸变，而此吋空气的击穿场强弱于绝缘介质的击穿场强，使空气发生电离现象，为雷电形成放电通逬而使雷电流进入。
如图1所示，由于10KV输电线路绝缘能力相对簿弱，雷电袭击常常会引起两相或三相导线对大地发生闪络，相对地电弧在电磁力和热应力的作用下，弧腹向负荷侧的上空漂移，两相电弧交汇易发展成相间电弧。电弧弧根温度很高，又集中在一点燃烧，导线会很快的被整齐烧断。
2 雷电过电压及温州地区防雷现状
2.1输电线路雷电过电压
恶劣天气对电力设幕的影响极其严重，譬如雷电所引起的大气过电压现象对电气设济运行将产生严重的危害。架空输电线地处旷野，极易遭受雷击。运行统计资料表明:雷电袭击击是造成输电线路断线的主要原因之一。研究雷电过电压的形成对输电线路防雷工作有重要作用。
2.2感应雷过电压
当雷电袭出配电线路，在输电线路上会产生两种雷电过电压。雷击线路的不同位置，引起的雷电过电压不同:雷电直接击中输电线路时产生的过电压为直击雷过电压；山雷电的电磁感应作用而引发的雷电过电压称为感应雷过电压。
2.3雷电放电过程
根据雷云电荷的先导发展方向和所带电荷极性的不同，可将雷电分为四类:
一是向下负雷电；二是向上负雷电；三是向下正雷电；四是向上正雷电。其中向下负雷电电是最普遍的云地雷电，占全球云地雷电的90%以上，因此研究最多的是向下负雷电。雷电的放电过程大致可分为三个阶段:初级放电阶段、主要放电阶段、余辉放电阶段。
4 感应雷屏蔽线在架空线路感应雷过电压的防护中的应用
4.1技术适用范围
本技术应用于10kV架空绝缘导线,防止绝缘导线因雷击造成的断线。
4.3技术发明内容
应用感应雷屏蔽线技术进行10KV架空绝缘线路的雷电防护吋,就是在距离输电导线大于0.2m的距离处架设一根防雷击断线的雷屏蔽线,实际安装应用吋,感应雷屏蔽线要考虑与三根绝缘导线的距离和最小。为充分利爪感应雷屏蔽线的耦合和分流作用,感应雷屏蔽线建议敷设于三根导线重心的偏上位置。同时要考虑感应雷屏蔽线安装位置的可能性和简便性。
4.4屏蔽线防雷机理
通过在架空绝缘线下架设屏蔽线,可降低架空线路下的电场强度,可以有效的降低感应雷过电压的大小,预防雷击断线的发生。
1）场强原理模型
计算时考虑架空线路相序排列,如表3所示：
计算挡距中央、弧垂最大处的电场强度分布如下图所示：
采用屏蔽线型号为ASCR/AS-80/47，将其架设在下相导线3m处，如图7所示，进行计算的结果如图8、/9所示。由图中可见，假设屏蔽线后，架空线路下场强降低相当明显。
采用相同条件,依次改变屏蔽线在架空线路下的水平和垂直位置,计算结果显示：屏蔽线架设宽度与输电线基本等宽为好，屏蔽线架设垂直位置在最低相导线下方0.3m左右屏蔽效果较好。
屏蔽线架设位置确定后，采用相同条件，依次增加屏蔽线的数量，计算结果显示：釆用2~3根屏蔽线最好。
4.5感应雷屏蔽线防雷措施
针对温州地区雷电特点和防雷现状，我们采用在架空绝缘导线附件敷设感应雷屏蔽线，以降低线路的感应雷过电压。
对于10kV架空线路，感应雷屏蔽线与绝缘导线距离，由实验数据可知距离为0.3米最宜。屏蔽线位于绝缘导线正下方，与接地引下线迮接采用JK-2钢线卡子。接地装置采用独立接地，釆用50*5*2500角钢与50*5*3500扁铁焊接而成，打入地下，接地扁铁引上部分为3.2米，接地引下线采用GJ-35钢绞线。线路中每档线安装接地一处。
温州地区安装感应雷屏蔽线后，线路运行良好，并且在安装前后，对线路下的电场电压进行了实测，测量结果与实验数据基本吻合,有效的防止雷击断线事故的发生。
5 结论
本论文通过对架空绝缘导线的雷击断线机理的分析研究，并且结合温州地区10千伏架空绝缘配电线路的实际运行状态，提出了一系列的防雷措施。对采用感应雷屏蔽线技术来防止架空绝缘导线防雷击断线的分析实验表明，它能有效的提高线路耐电水平，对于雷击断线的预防有显著的作用，温州地区配电网安装感应雷屏蔽线，运行结果表明配电线路防雷性能显著提升，因雷电断线造成的掉闸率大大降低。研究表明对于城市配电网采用一些有针对性的防雷措施可有效提高线路的耐雷水平，在一定程度上保证电网安全稳定可靠的运行。
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论文作者:邵文晋,吴信文
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：导线论文; 过电压论文; 雷电论文; 线路论文; 断线论文; 感应论文; 屏蔽线论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;