摘要：如今的电力技术发展很快，保证输电线路安全，使其稳定运行，这是一项重要的维护工作。对于输电线路来说，影响最大的因素就是累点，因此，要做好防雷措施，优化输电线路设计，本文分析了输电线路复合绝缘子防雷措施，还对一系列的复合绝缘子并联间隙的防雷保护进行了探讨。
关键词：架空输电线路；符合绝缘子；并联间隙；防雷保护
由于各行各业的发展，对电能进行远距离输送时，要利用高压输电线路进行传输。不过，因为大多数的线路暴露于外界环境中，十分容易遭到雷电方面的损害。面对这样的局面，电力企业应该采取有效的防雷保护措施，积极研究相关的防雷技术，通过架空输电线路复合绝缘子并联间隙防雷保护，有效的防止雷击事故。
一、输电线路复合绝缘子并联问隙防雷保护现状
目前，我国采用的输电线路复合绝缘子防雷保护装置是比较合适的，可以有效的防雷。所以，架空送电线路的防雷措施应该以我国现行的方式为基础，并在这个基础上加以改善，善用并联问隙作为辅助以对现有的防雷措施加以补充。当然，在设施方面的高要求也要运用到地域方面来，在装设输电线路时要考虑当地的地理情况与气候因素对线路的影响，并且要合理利用资源，小能过分浪费。
我国目前采用的110kV复合绝缘子的高、低压侧没有均压环，会导致工频电弧的产生，并且使弧根在绝缘子金属端部燃烧，影响到绝缘子的质量，甚至烧毁绝缘子，从而导致输电线路被破坏，供电中断。站在均压环角度，在220kV输电线路的复合绝缘都设置了均压环。若设计的不合理，工频电弧的弧根会停留在高压侧的均压环上或者绝缘子根部，这就会和110kV的复合绝缘子所导致的后果一样，烧损复合绝缘子，使输电线路遭到破坏，供电中断。这两种绝缘子都有其优点，能够明确雷击、闪络处，有效识别工频电弧的放电，还具有良好的均匀电场的功能。对于复合绝缘子，通过并联间隙装置的安装，遭到雷击后，会使线路跳闸增加，这是它的缺点，不仅如此，它会使输电线路遭到雷击后出现严重事故的概率降低很多。所以，通过采用一种加长型的绝缘子以及并联间隙装置的复合绝缘子，这样就降低了雷击事故发生率，减少输电线路雷击的跳闸率，实现防雷的目标。
二、设计输电线路复合绝缘子并联间隙防雷保护的步骤
（一）技术要求
设计并联间隙装置要满足一定的要求：间隙装置要有能够先于绝缘子发生闪络现象的特点，还要与电弧最终的燃烧点相结合。而且要使闪络发生在固定的位置，这个位置对输电线路必须无影响。当然，间隙装置还应该将电弧的起弧点转到最终的燃烧点。对间隙装置的工频电场，应该满足相关要求，减少放电。对于间隙装置，还应该具有良好的耐热性能，可以承受工频电弧的灼烧。
（二）初步设计输电线路复合绝缘子并联间隙装置
（1）雷电冲击放电特性分析。雷电的电击一般是通过最快最短的路径进行的，所以，在设计输电线路时，要考虑到其放电特性。间隙装置可以定点定位的闪络，避免绝缘子遭到破坏。对间隙装置进行设计时，应在其高、低压电极上设置相应的定位点，定位点间的距离不能超过复合绝缘子的干弧距离，要留有一定的距离。之所以留有间隙，主要是为了确保绝缘子不被损坏，进而使输电线路稳定运行。
（2）工频电弧损坏绝缘子的原因。工频电弧损坏绝缘子的主要原因是电弧的热效应。当工频电弧形成时，它的爆炸声波辐射形成了机械力，产生热效应，以至于烧坏绝缘子。绝缘子的材料是影响其受热能力的主要因素，在电弧引燃后，它材料决定着它的损坏温度。对于绝缘子承受的最高温度，距离越远，温度越低。起弧点温度的影响因素较多，它与电极的材料、形状等都有密切联系，也会受到电弧电流的影响。电弧中会形成弧根，主要存在电极附近的等离子流。在很短的时间内，工频电弧的弧根汇聚的等离子流会烧坏绝缘子，供电中断。对比弧根，电弧的腹部拥有较好的散热性能的区域，可以及时排出多余的热量，保护了绝缘子。
（3）间隙装置的工频电弧运动特性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于设置间隙装置的绝缘子，起弧点可从绝缘子的端头边跳到间隙装置的环上，移动到间隙装置环的磁中性点的位置，移动的速度也会降低，甚至会停止，这样等离子流会具有充足的时间，对复合绝缘子进行烘烤。当前，带有均压环的复合绝缘子具有引弧功能，不过，还不能实现并联间隙装置，因此，对普通的绝缘子改进，加上间隙装置，能够改善其性能，提高引弧的效果。无论起弧点在什么样的位置，电弧会朝着燃烧点快速移动，结合间隙装置的结构，等离子流可以沿着环形电极的方向喷出，燃烧也比较稳定。最终，燃烧点可布置得远离绝缘体，且不影响电弧的转移，是理想的结构。
（4）间隙装置的材料。间隙装置材料的选择主要依据电弧的燃烧性能，一般可以选择钢、铜、铝。当然，从材料价格方面来考虑，其他材料小适合用做间隙装置材料，特别是铜。铜的使用成本很高，因此，间隙装置的材料要根据问隙装置的设计来设计。通过许多研究发现，热镀锌钢的防雷效果好，且具良好的防腐性质，这是当下最适合作为间隙装置的材料。
三、间隙装置雷电冲击放电的试验
（一）试验目的
这个试验主要是检验间隙装置，验证其是否可以抵抗雷电电击，进而保护输电线路。雷电闪络的路径也要确定，通过优化，明确最合理的间隙距离，这样就能够避免复合绝缘子被雷电电击而遭到损坏，使输电线路处于稳定运行状态。
（二）试验方案
试验是在中国电力科学研究院户外高压试验场进行的，对于所采用的铁塔，用1:1简化的塔头进行模拟，塔头离地面20m。对于220kV导线采用直径30mm、长度6m的2根铝合金管和2只间接棒模拟双分裂导线，导线和水平面的夹角是45°，分裂的间距为400m m。对于110kV的导线，采用直径27mm、长度6m的镀锌钢管模拟单根导线。110kV复合绝缘子采用标准型和加长型两种，标准型的干弧距离是1045mm，加长型的干弧距离1150mm。220kV复合绝缘子的标准型干弧距离是1950mm，加长型的干弧距离2100mm。同时，对于加长型绝缘子的干弧距离可以通过间隙装置进行调节。
（三）试验结果
通过试验，可以得到相应的数据，明确雷电给输电线路带来的影响。经过研究人员反复试验，其结果表明：
（1）影响高压侧起弧点位置的因素主要是高压电极的环面与放电球之问的相对位置，如果电压电极的引弧棒的端部小于环平面10mm，起弧点就会在引弧棒上，如果环平面小于放电球28mm，起弧点就会在放电球上。
（2）对于间隙装置的高、低压电极环平面的位置都有要求，需要超过绝缘子的金属端部，否则会导致在绝缘子的金属端头上发生雷电闪络。
（3）对于带有间隙装置的绝缘子，就算遭到雷电冲击，其放电电压也会比普通的绝缘子低。对于带有问隙装置的加长型绝缘子雷电冲击放电电压比标准的绝缘子水平略高。
结束语：
在自然界中，雷电现象经常发生，虽然，这是无法避免的，不过可以分析雷电活动，研究出现雷电的相关规律，进而采取有效的措施，减少雷电对输电线路的损害，此外，还要利用技术手段，对架空输电线路复合绝缘子并联间隙防雷保护进行全面地研究，从而找到有效的方法降低雷电伤害。
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论文作者:陈长征,李新晓
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
标签：绝缘子论文; 间隙论文; 电弧论文; 线路论文; 装置论文; 防雷论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第2期论文;