摘要：10kV配电线路是遍布范围较广、与用户息息相关的电压线路。但由于其本身存在绝缘水平较低的缺陷，对周围电压状况反应敏感，因此雷击下造成的断电跳闸现象十分普遍。由于城市的发展需要大量的供电来源，面对难以克服的安全与地下走廊问题，架空配电线路多采用10kV配电线路，而且相对节省成本，建设速度较快。但始终面临着雷击断线难题，既影响了市民的生活，同时不利于城市建设的快速稳固发展。本文通过对雷击断线事故的原因分析，试图找寻有效的防范措施。
关键词：10kV；绝缘；配电线路；防雷；措施
架空绝缘导线是10kV线路的主要材料，有效避免除雷击之外的突发停电状况，投资较少，因此被广泛应用到城市建设当中。尽管自身绝缘的优势较高，但由于其处在空旷的位置，周围电压状况对其影响十分明显，尤其是突发的雷击天气，会造成一种强大的电弧电流，对导线造成重大损坏。因此，10kV架空绝缘配电线路面临着严峻的雷击挑战。
1 造成雷击断线的原理
相对于裸线来说，虽然雷击状态下会造成工频续流，但其会在导线电力推动作用下，将电弧移动方向转移到与电源相反的方向和较远的距离，不会在导线某一点集中，因此，一般不会出现导线烧毁的现象。而绝缘导线在这方面却存在极高的劣势问题，不仅无法转移电弧的走向，而且受雷电影响十分严重，当绝缘导线在雷击状态下出现绝缘层破损，由于其外部的绝缘作用，会集中吸引电弧进入损坏处，瞬间烧断导线。
另一方面，由于雨水的浇打，容易使绝缘导线受潮，形成外皮烧灼，长时间积累会造成外皮损坏破裂。一般情况下，绝缘导线外层都是很薄的，而水气极易凝聚其上，不易挥发，在电流作用下产生大量气体化学分子，改变整个电场的分布范围，加剧绝缘外皮的侵蚀，并在长时间积累下慢慢折断导线。
电弧产生的原理。首先，雷击状态下与配电网之间的交互碰撞，在大气压作用下产生大量电流，这种放电模式即为电弧放电，通常这种放电形式存在时间不长，但容易形成电流短路，积聚的工频续流会带动电弧能量的剧增。
总结绝缘导线雷雨天气下的烧断原因，主要是在架空电流线路上产生的雷过电压现象。目前我国通电线路对雷过电压的感应不是非常灵敏，无法对雷电的性质和产生的能量进行有效评估，因此在对外部感应强烈的绝缘导线来说，电压的来源方向也比较广，也给我们对防止导线烧断的措施造成了一定难度，不过结合实际地理状况和电流线路状况来分析、并找到适当的防雷措施，是我们必须着手去做的。
2 防止雷击断线的措施
针对造成绝缘导线雷击断线的主要原因“电弧的影响作用”，可采用吸引疏导和直接覆盖的方式。所谓的覆盖方式主要是通过转移电弧弧根位置，避免电流积聚造成的电压过大，进而烧断导线的方法，主要通过将绝缘导线局部裸体化的手法。可以设置一些避雷设施，限制雷电电压的堆积；还可以加强绝缘层的质量和厚度，防止雷电直接击损或者是水气积聚后遇雷电反应造成的腐蚀状况。具体方法如下：
首先，在避雷线的设置方面。虽然在10kV绝缘线路状态下的抗雷击水平不是很高，容易造成反击现象，但在减弱导线对雷电电压的感应上还是有一定作用的，总体效果比较明显。但基于改造工程的繁琐、投资量较大的因素，这种方法仍旧是极少使用。
其次，在避雷器的投装方面。目前我国大量的电杆与电线的连接设置以四线为主，如果逐个设置，是一个浩大的工程；同时，安装后会出现密封方面的问题，即存在防水措施不良的问题。不过其积极作用是不能小觑的，对工频续流的控制方面起到积极的作用，可有效防止雷击后的即刻断电问题。在选材方面，选择较长使用寿命，且对线路运行影响不大的避雷器。
再次，可以考虑在绝缘横担设置上进行改良。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆导线绝缘效果和周围环境影响下的电压值是造成雷击闪络的直接因素，雷击产生的电弧波及范围也是以闪络路径为基准的，因此通过提高绝缘子的绝缘水平可大大降低雷击闪络造成的影响，同时减小电弧大幅度的波及，但我国在技术改良方面仍旧存在一些弊端，因此这类方法在我国也不是非常实用。而转移到绝缘横担来说，既拥有绝缘性能好等优点，同时适合我国的经济科技发展现状，因此具体实施到现实当中，可大量的增加闪络路径、避免电压积聚下产生的能量堆积与电弧的波及范围的扩大，进而较好的提高线路的防雷效果，防止雷击断线事故的频频发生。在绝缘横担的材料选择上，有包括玻璃钢绝缘横担等方案，使用玻璃钢材料的绝缘横担在防止雷击断线和突然跳闸上效果显著，但也由于其绝缘的优势会令雷击电流转向其他设备，并造成严重损坏，针对这个问题可专门设置保护其他设备的绝缘横担设施系统，使线路即便遭受雷击状态也可开辟一条释放通道，减弱电压对线路造成的损坏。
在具体设置上，可通过安装一些非线性电阻等设施、结合玻璃钢绝缘横担的高效绝缘能力与防破损能力，共同作用于架空绝缘配电线路的系统，控制掌握雷击下的闪络位置；还可在一定雷击状况下，有效的阻止工频续流的走向，成功的保护导线不被损坏。通过了解这些原理之后，面对如何应对的方案，要结合我国固定的、原有的设施现状和具体发展空间进行设计，首先要考虑的便是如何消弱雷电袭击下的工频续流，而具体应对上可以安装覆盖式防护器具和避雷设施，在防雷间隙注入减弱电弧作用的气体，都可产生有效的防雷效果。具体效果表现为，适当控制电流泄露，防止对线路上其它基础防雷设施造成损害，保证电流的正常移动，防止雷电直击或水气作用下的导线外部侵蚀。无论是控制工频续流的走向，还是降低了雷击作用下的电压能量数值，总之这种方式在防雷效果和遵循我国经济科技发展规律上，都是一个成功的、实用的设计方案。这样的新型的电弧间隙防护器具的出现，无疑是有效克服或减弱雷电造成的高架绝缘线路的损坏现象，保证小区、工厂正常用电，既不影响人民的正常生活、保护市民的人身安全；又有效的促进大型工业的发展，给国家经济带来较好的收益，何乐而不为。 综合以上方案措施，加强对薄弱线路的改造可采用几个方法：为防止空旷地带雷电直击对绝缘配电线路的损害，专门设置避雷线；绝缘导线上设置专门容纳大电压值压迫的新型绝缘子，在雷击情况下适当减弱电弧波及范围，进而防止大能量下的灼热造成的导线烧断，加强散热措施；在线路的横担位置上采用玻璃钢进行绝缘，另附绝缘间隙防护措施，与线路加强联系，控制雷电造成的闪络位置、转移并降低雷电电流，防止电流分散积聚到导线其他位置，对其它设备造成的腐蚀磨损及破坏。除此之外，注意在设备上的细节问题。在保护电压设施上，仔细核对其接受电压数值及正确安装位置和使用方法，架空绝缘线路与电缆线路连接的位置不需要重复安装电压保护措施，只需基本的避雷器设置即可；在具体安装位置上仍旧选在空旷和视野明显清晰的地带，避免观察设施是否损害过程中的漏查现象；对于频繁发生雷电断电现象的架空绝缘线路位置，采用合适耐用的绝缘子，基于其进行施工强度不算太大的特点，可以广泛使用在各个区域的架空绝缘配电线路上；绝缘线路上做好密封工作，防止水气渗入后，经过电流造成的绝缘外层的损坏，以保证线路连接后的长期的正常使用；具体各个设施安装前的检验上必须足够详细，具体安装操作过程要足够专业，足够细心，避免因疏忽造成的雷击断线的突发状况。
3 结论
经过上述对各地10kV架空绝缘配电线路的累计断线的状况的分析及研究，表明这种事故发生率比较高、潜在影响因素繁琐。在应对方面，我国制定具体应对措施也比较多样且复杂，需要大量的人力、物力、财力，严重困扰人们的正常生活秩序，对中国经济发展的影响也相当之大，总之是一个难以根治的问题。但绝对不能置之不理，通过对现场的具体考察和现状的分析，总结出了雷击断线的具体原因，不仅包含着电弧作用下产生的灼热，进而对线路的腐蚀损坏，更重要的是在所谓的电弧下的热量、动力积聚的强大拉力，更容易造成对绝缘线路的破坏。
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论文作者:梁相锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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