摘要：本文首先通过一例10kV架空绝缘导线典型雷击断线事件，引申出架空绝缘导线断线原因，并根据相关原理浅谈架空绝缘导线的防雷措施，以期达到降低配网跳闸率的目的。
关键词：绝缘导线；防雷；措施
架空绝缘导线较好解决了裸导线所解决不了的走廊和安全问题，与电缆相比，投资省、建设快，优点十分明显。但是架空绝缘线路发生雷击断线和绝缘子击穿故障的统计数量呈上升趋势，并随着绝缘导线线路长度增加而急剧上升，已成为严重威胁线路安全运行的主要根源，因此在使用绝缘导线时应考虑采取相应的防雷措施。
一、10kV架空绝缘导线雷击事件防控措施
10kV配电线路在设计上“先天不足”的耐雷水平，难以承受直接雷和感应雷的作用。当裸导线遭受雷击发生闪络时，由于电动力关系，数千安培的工频续流电弧向负荷端移动直至保护动作，不会造成导线严重烧坏。绝缘导线则不同，在击穿点的周围存在绝缘，阻碍电弧的移动，使弧根停留在一点燃烧，此时即使将继电器跳闸时间调整到最小，导线也将被几千安的短路电流所损伤，断线事故的发生仍然难以避免。雷击过电压引起工频续流是导致架空绝缘导线雷击断线的主要原因。
采取防范措施，防止发生雷击断线事件：
1.提高线路绝缘子耐雷水平。将10kV绝缘子换为防雷绝缘子，大大提高了防雷水平。
2.采取架空绝缘导线防止雷击断线的技术措施。如安装放电线夹，安装线路过电压保护器等。
3.严格执行避雷器带电测试周期，雷雨季节（4～10月）各测试一次。每年检验避雷器接地的可靠性。接地必须可靠，且引线应尽可能短。引线应符合规定，无断股现象，旱季应检测接地电阻，其值不应超过规定值。
4.对雷害事故较多的线路，通过观测雷电，掌握雷电活动规律，找出线路重雷区和易击点，采取综合防雷措施。
5.制定应急预案，根据气象预报，提前做好抢修准备工作。
6.在10kV线路上安装故障指示器，即使10kV线路发生短路故障，也能快速查找出故障点及时排除，降低事故损失。
二、架空绝缘导线的应用
随着配电网的飞速发展，供电区域被树木覆盖，严重的腐蚀、台风等诸多因素的影响，使配电网的可靠性面临新的困难。受到自然界对配电网构成的这种或那种威胁，从而产出了架空绝缘导线。架空绝缘导线与与普通架空裸导线相比，具有许多优点，可解决常规裸导线在运行过程中遇到的一些难题，价格又比地埋电缆便宜得多，因此，在配电网中得到广泛的应用。
1. 适用于盐雾污秽较多的地方。在沿海地带，盐雾较多，线路腐蚀老化较快，选用架空绝缘导线，因为有了一层有机物质包裹，可延缓线路的老化，延长使用寿命。
2.适用于金属灰尘较多及多污染的区域。在老工业区，由于环保达不到标准，金属加工企业，经常有金属灰尘随风飘扬。在化工厂的污染区域，造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线，是防止10kV配电线路短路接地的较好途径。
3. 适用于多树木地方。裸导线架设的线路，在树木较多的地段，往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的矛盾。采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐（架设初期及运行维护阶段），解决了许多难题，与绿化、林业等部门的矛盾也减少，保护了生态环境，同时美化了市容。并且降低了线路接地故障。
4.适用于旧城区改造。由于10kV架空绝缘导线可承受电压15kV，不易触电。因此，将10kV架空绝缘导线代替低压干线，直接送入负荷中心，缩短低压电网供电半径是旧城区改造一种行之有效的配电方式。
5. 可减少台风造成的线路故障。由于裸导线线路的抗台风能力较差，台风一到，线路跳闸此起彼伏。采用架空绝缘导线后，导线瞬间相碰不会造成短路，减少了故障，大大提高线路的抗台风能力。
三、架空绝缘导线雷击断线原因
架空绝缘导线应用以来，其优点是显著的，线路的故障率下降；有效解决了城市绿化中的树线矛盾，美化了城市景观；提高了线路的通道利用率；防止了环境污秽对导线的直接影响；并具有良好的社会效益和经济效益。但是，近年来有关统计数据资料表明：绝缘导线在运行中，其总故障数为裸导线故障总数的15%左右，故障数大大下降，但绝缘导线遭受雷击的可能性不比裸导线少，且雷击断线的可能性增加。
绝缘导线的雷击断线特性与裸导线的情况相比有明显的不同。在直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时，接续的工频短路电流电弧在电动力的作用下沿着导线滑动，不会严重烧伤导线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而绝缘导线则不同，雷电过电压引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层时，被击穿的绝缘层呈一针孔状，接续的工频短路电流电弧受周围绝缘的阻隔，弧根只能在针孔处燃烧，这样在极短的时间内导线就会被整齐地烧断。断线位置大部分在导线支持物附近和档距中部的最低点。主要原因是由于绝缘导线有较好的绝缘层，雷击导线时，直击雷落雷点往往在杆塔附近（位置相当较高），感应雷沿着导线传送，波头经过支持物时不能像裸导线那样逐根在支持物（瓷绝缘子）表面释放雷电波，从而快速泄漏，而往往在线路支持物附近导线薄弱部位，击穿绝缘层而放电，由于集中放电，电流很大，往往造成过热烧断。而导线弧垂底部的断线，往往是由于绝缘导线在安装施工时工艺不过关，导致渗水，流至最低点，日积月累，在电流作用下产生导线局部发热，而在雷电波通过时，在两档中部的弧垂底部导线烧融产生断线。
四、架空绝缘导线的防雷措施
（一）安装架空地线
架空地线的作用，主要是将幅值很大的雷电过电压转化为电流，经很低的杆塔接地电阻排泄出去，从而大幅度降低雷电过电压，使导线得到保护，这在绝缘水平很高的110kV等级及以上线路中是作为防雷的主要措施。10kV配电网绝缘水平较低，雷击架空地线后易造成反击闪络，仍然会发生工频续流烧断绝缘导线。而且根据统计，配电线路遭受直接雷击或绕击的概率很小，约占雷害事故的20%，配电线路上80%的雷电过电压故障是感应过电压。此种方法可行性和难度大，造价也高。因此，架空地线只能在直击雷频繁的区域使用。
（二）安装防雷绝缘子
为了提高线路绝缘子的耐压水平，将10kV绝缘子换为防雷绝缘子，可大大提高防雷水平。
1.防雷支柱绝缘子防雷的基本原理。在绝缘子固定点将绝缘导线绝缘层剥离，绝缘导线导体与绝缘子上部放电金具紧密连接，绝缘子上部放电金具用于定位雷电闪络路径和固定工频电弧烧灼点，绝缘子下部有引弧板。当雷电过电压闪络后，工频短路电流在绝缘子上部放电金具与下端引弧板之间燃烧，放电金具保护了导体免受损伤。放电金具上加绝缘罩起绝缘作用，绝缘罩与放电金具间留有间隙作放电的通道。剥离的导体裸露部分与绝缘层之间加防水绝缘胶带起密封和防水作用，绝缘罩两端用防水绝缘带固定。
2.防雷支柱绝缘子的安装。每基直线杆需安装1组（3只），直线跨越杆塔安装2组（6只），根据运行经验，有条件的每3基电杆可加工处接地装置，接地电阻小于10Ω.
（三）安装放电线夹
架空绝缘导线直线杆采用放电线夹，必须安装在针式绝缘子的负荷侧，如果雷雨季节线路改变运行方式负荷侧变为电源侧，则应在改后的负荷侧补装。
（四）安装线路过电压保护器
这种线路过电压保护器，相当于带有外间隙的氧化锌避雷器。在多雷区，按照一定档距，安装线路过电压保护器能有效减少雷击断线事故。
在雷电过电压作用下，带间隙的氧化锌避雷器的串联间隙击穿（在内过电压下，串联间隙不击穿，保护器不动作），间隙击穿后通过限流元件释放雷电能量，从而限制了雷电过电压，此时绝缘子不闪络。当工频续流产生后，氧化锌阀片能够有效截断工频续流。由于是带外串联间隙，在运行时不承受工频电压，因此具有使用寿命较长、免维护等优点。
（五）延长闪络路径
为使电弧容易熄灭，局部增加绝缘强度，如在导线与绝缘子相连处加强绝缘以及采用长闪络路径避雷器等。
（六）局部剥离导线绝缘
局部剥离导线绝缘，使之局部成为裸导线，从而使电弧能在剥离部分滑动，而不是固定在某一点燃蚀，同时也为以后施工时提供一个接地线的挂点。
绝缘导线雷击必断，这是其特性所然，在架设架空绝缘导线的地方，应重视雷击断线问题，在直击雷频繁的区域，可以架设架空地线，以减少直击雷的危害。如有可靠的密封防潮措施，采用氧化锌避雷器也是不错的选择。防弧金具能防止雷击断线，但导体裸露较长，存在绝缘、密封缺陷。线路过电压保护器防雷效果好，不破外线路绝缘，免维护，值得推广。目前，我国架空绝缘导线运行中最为突出的问题是断线和密封防水问题，因此，在做防雷措施时最好不要破外线路的绝缘。
参考文献:
[1] 余虹云，朱承治. 配电网绝缘导线接续与防雷技术. 北京：中国电力出版社，2011.
[2] 李景禄. 配电网防雷技术. 北京：科学出版社，2014.
论文作者:孙承福,汤,涛,许筱明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签：导线论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 线路论文; 防雷论文; 断线论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第10期论文;