（1.吉林大学仪器科学与电气工程学院 吉林长春 130012；2.国网衡水供电公司 河北衡水 053000）
摘要：目前10KV架空配电线路上，为了提高供电可靠性和减少事故跳闸率，现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说，配电网架空导线的绝缘化，已是一项成熟的技术。
关键词：架空绝缘导线；雷击断线；工频续流
但是，架空绝缘导线在运行的过程中，也出现了一些新的问题。其中，最为突出的问题，是在雷雨天气遭受雷击时，容易发生绝缘导线的断线事故。据有关资料的统计，衡水供电公司在2014至2015年两年，在所属的供电区域内，10Kv架空线路的雷击断线事故与雷击跳闸事故约为93次，直接电量损失约为60万千瓦时，严重降低了供电可靠性，给社会带来了不良的效果。
以上一些统计资料表明：雷击断线事故，是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题，这引起我们的广泛注意，并积极开展对等试验研究工作，并找到许多有效的防范措施。
一、 架空绝缘导线的优点
（1）绝缘性能好。因为在架空绝缘导线的外侧具有一层绝缘层，导线的绝缘层不但可减小线路的相间距离，而且可以提高同杆塔架设线路的回数，还可以防止外物引起的相间短路。
（2）防腐蚀。架空绝缘导线的绝缘层可保护导线免受自然环境中氧化和酸雨等的腐蚀，提高线路的使用周期。
（3）结构简化、利于城镇绿化。可以简化线路杆塔结构，既可以节约线路材料，又美化了城市街道，架空绝缘导线有利于城市的绿化工作，减少线路下树木的修剪量。
（4）深入负荷中心。便于高压线路深入负荷中心，减小供电半径，提高电压质量。
（5）缩小线路走廊、延长检修周期。架空绝缘导线的线路相间距离减少，线路走廊缩小，便于架空线路在狭小通道内穿越；由于绝缘层的保护，提高了线路的安全可靠性，可减少维修工作量，延长检修周期，减少因检修而停电的时间。
二、绝缘导线雷击断线的原因分析
10kV配电线路由于电压等级低，线路的耐雷水平有限，难以承受直接雷和感应雷的作用。架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多，雷害损害情况比较严重。绝缘导线雷击后，当它超过导线绝缘层的耐压水平时，数千安培的工频续流电弧向负荷端移动直至保护动作，并在最薄弱点将导线的绝缘层击穿（通常在绝缘子两端30公分范围内）发生闪络时，虽然不会造成导线严重烧坏，但是会形成针孔大小的击穿点。常常发生点断式的导线断裂，导线落在地上或其他构件上，由于有良好的绝缘性能，不容易产生短路或接地，但有的有放电现象，这对运行的设备和人身造成很大的危险。从事故现场看，断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内，或者在耐张和支出搭头处。绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因，一是绝缘线的结构所致，绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层，其中使用的半导体材料具有单向导性能，在雷云对地放电的大气过电压中，很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压，且很难沿绝缘导线表皮释放；二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊，造成雷击断线较多。架空裸线雷击时，引起闪络事故，是在工频续流的电磁力作用下，电弧会沿着导线（导体）滑移，电弧滑动中释放能量，且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，断路器动作跳闸切断电弧，而架空绝缘线的绝缘层阻碍电弧在其表面滑移，电荷集中在击穿点放电，在断路器动作之前烧断导线，所以绝缘导线的雷击断线故障率明显高于裸导线。
三、采取的主要对策：
在10kV线路中全线装设无间隙避雷器的防雷效果是很好的的。但是这需要增加较大的投资。装设雷击线，可使雷电流迅速从避雷线上释放。雷击时导线上只产生感应过电压，具有较好的防雷效果。但因10kV线路绝缘强度较低，感应雷仍能引起闪络而发生雷击断线事故。故避雷器可减少雷击断线事故，但不能杜绝雷击断线事故的发生。而下述几种方案不失为防止雷击断线经济有效措施。
（1）采用NXL型耐张线夹
架空绝缘导线收到雷击时损伤的部位大都发生在绝缘导线的固定处，距离电杆200～500毫米，我们一般采用安装避雷器的方法。
而耐张金具的选用对断线事故的发生有一定的影响，最常用的一种是剥皮的NXL型的耐张线夹：NXL楔型（剥皮）耐张线夹的优点有以下三点：一是由于地面或树木被雷击的反击电压在导线上，不剥皮线夹与导线是绝缘状态，绝缘导线承受很高的残压而击断导线。剥皮线夹由于是厚实的金属导体，起到水库容量及散热的作用，承受的残压由耐张线夹自身承受，这和在直线针式绝缘子上安装带间隙的避雷器或安装长闪络避雷器是同等道理。二是，当我们用剥皮耐张线夹和不剥皮耐张线夹在240mm2绝缘导线上分别做试验，在拉力逐渐加大的情况下，剥皮的NXL型楔型耐张线夹始终没有抽筋的现象，直到拉力超过3.5吨时，导线才被破坏。而不剥皮的NXJ型耐张线夹，当拉力达到1.7吨时，绝缘外皮就与铝芯线分离，发生抽筋现象。
（2）防雷金具
防雷金具在原理上与钳位绝缘子相同。在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时，工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。
氧化锌避雷器
氧化锌避雷器可以限制感应过电压幅值，在雷击闪络后吸收放电能量，阻止工频续流起弧，达到保护导线的目的。但避雷器有效保护距离有限，安装避雷器存在着安装密度问题。经查阅资料表明，每隔三档安装避雷器，对防止直击雷和感应过电压事故是最理想的。
缺点：① 保护范围较小：只能够保护附近的电气设备免受雷害。
② 长期承受运行电压：加速了电阻片的劣化而损坏。
③ 在消弧线圈接地系统中，如果发生避雷器击穿，将会造成长接地。
结束语
综上所述，对于防止10Kv架空绝缘导线雷击断线的措施是多种多样的，各有优缺点，且有的办法比较容易实施，如避雷器或防弧金具。另外，在10Kv配电线路上加装氧化锌避雷器后，因避雷器导致的事故率较高，从而增加了运行维护费用。我们每个地方应根据当地的实际情况选择合适的防绝缘导线雷击断线事故措施，保证配电网的安全稳定运行。
论文作者:赵博皓1,寇马军2
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/2
标签：导线论文; 避雷器论文; 断线论文; 线路论文; 过电压论文; 事故论文; 雷害论文; 《电力设备》2016年第18期论文;