摘要：与输电线路相比较，配电线路的电压低，所以，配电网一般会使用安装避雷器或加强绝缘的方法进行防雷，而并非是用耦合地线、架设避雷线的方式。其采用的这两种方法都有着局限性，如果配电网架空线路受到雷击，就可能会导致短线、绝缘子损坏而使裸导线落在横担上，从而引起事故的发生。基于此，本文就配电网架空线路并联可调间隙保护装置方面的内容进行了分析探讨，以供参阅。
关键词：配电网；架空线路；并联可调间隙保护装置
1可调间隙防雷装置的结构
10～35kV配电网架空输电线路耐雷水平并不高，因此当线路遭受直击雷或感应雷时，难免出现雷击闪络、线路跳闸事故。仅通过提高线路耐雷水平、降低杆塔接地电阻等措施无法避免绝缘子闪络等事故的出现．因此可考虑在线路上加装可调间隙防雷装置。该装置可有效降低出现雷击线路断线、绝缘子炸裂导致线路接地等永久性故障的发生概率，从而提高重合闸的成功概率，并减少经济损失。
2可调间隙保护装置的构成
绝缘子串、导线侧电极和接地侧电极构成了并联可调间隙保护系统。其具体的组成是：在绝缘子串的两端连接上导线侧电极和接地侧电极，在导线侧电极和接地侧电极之间构成以空气为绝缘介质并与绝缘子串并联的保护间隙，并使保护间隙的长度小于绝缘子串的串长，在配电网架空线路在受到雷击时，并联间隙中会形成放电通道。装置是由可调固定支架、接地球形电极、导线球形电极和固定金具构成的。导线固定住上下固定金具并连接导线球形电极，导线与固定线夹连接了接线球形电极，通过可调固定支架，接地球形电极支撑于线路横担上，并保持接地。可以通过调整螺丝调整间隙的大小，从而使放电电压保持低于雷击击穿电压的状态。
3可调间隙防雷装置的保护原理
通过在绝缘子串旁并联一对金属球电极．从而构成保护间隙．并依据相关绝缘于50％雷电冲击试验值确定其间朦距离使其间隙放电电压低于绝缘子串放电电压．另外出于该防雷装置具有间隙可调的特点，还可根据线路实际运行状况通过调整下间隙的调整装置，对上、下间隙之间的间隙大小进行调整．保证其对线路、绝缘子（串）的有效保护。当线路处于正常运行状况时．保护间隙处于工频电场之中．但电场强度较低无法将空气间隙击穿．其对线路正常运行无影响；当导线发生雷击时．在导线与地之间（即绝缘子串两端）出现较高的雷电过电压，此时由于间隙的放电电压低于绝缘子串放电电压．雷电过电压通过间隙放电．工频持续电流在间隙间燃烧受到电弧电动力和风的作用逐渐熄灭．使得绝缘子串得到保护而免于损坏；若导线为绝缘导线时．间隙防雷装置可有效保护绝缘导线避免发生雷击断线事故。由于空气绝绿可在短时间内自行恢复，间隙放电属于瞬时性事故．从耐提高了重合闸的成功率。
4可调间隙保护装置的实验
4.1伏秒特性实验
因为间隙击穿存在延时现象，而雷电冲击电压持续的时间比较短，所以只靠冲击击穿电压来表现击穿电压的特征是不够的。实验步骤：保持冲击电压的波形不变、放电间隙的距离不变，逐渐提升电压，使空气间隙发生击穿现象。在实验过程中，记录下击穿时间、击穿电压峰值与电压的波形。下面列出的是以P15型绝缘子为对象的伏秒特性实验的数据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆安装可调间隙保护装置的绝缘子：放电路径：间歇性放电；击穿电压峰值（kV）：122.1、129.2、141.2、179.9、201.1、226.7；对应击穿时间（s）：8.90、4.60、2.93、1.76、1.32、1.13s。未安装可调间隙保护装置的绝缘子：放电路径：沿绝缘子表面而闪络；击穿电压峰值（kV）：122.5、129.7、136.9、179.9、198.8、227.1；对应击穿时间（s）：11.20、7.40、3.75、2.07、1.53、1.35。由以上的数据可以看出，安装可调间隙保护装置后，线路有50%电压下降了大约10%，放电路径在球形电极之内，绝缘子与可调间隙保护装置构成了很好的配合，拥有良好的引雷效果，有效地避免了绝缘子的炸裂、损坏，从而降低了由于雷击事故造成的经济损失和人员伤亡。
4.2放电实验
现实发生的雷击事故中，有80%以上的负极性雷电，所以，在这个实验之中，采用的是负极性雷电波。本次试验采用的是内插法，在每一个电压等级下对绝缘子重复做十二次的冲击电压实验，从而得到绝缘子的50%雷电放电电压。在进行实验的过程中，保持雷电的冲击电压不变，只调整间隙的大小，利用内插法找出雷电冲击电压峰值的大小是该装置放电概率是50%的间隙宽度。
4.3实验数据
对象：未安装可调间隙保护装置；放电路径：绝缘子表面；冲击电压发生每级电压（kV.级）：14.0、15.0、16.0、17.0、18.0、18.5、19.0、20.0、21.0；冲击电压峰值：106.4、114.3、122.6、129.2、136.9、141.7、145.7、152.2、160.3；绝缘子闪络概率（%）：0.0、0.0、8.3、8.3、25.0、33.3、41.6、75.0、100.0。通过对实验的数据进行分析，可以得出P15型绝缘子的50%雷电冲击电压为15.2乘以50%-41.6%加上145.4乘以75%-50%的和，再除以75%-41.6%，等于147.1kV。由87.5乘以50%-33.3%加上85乘以83.3%-50%的和，再除以83.3%-33.3%，可以得出间隙距离为85.8mm。将间隙距离调整为85.8mm后，通过对其施加不同的电压，可以发现，安装了可调间隙保护装置之后，电弧放电的路径在保护了球形电极之后，会自动的熄灭。由此，可以明确安装可调间隙保护装置可以引导雷电流入地面，从而起到保护配电线路的作用。结束语
5结论
1）在配电网架空输电线路中，当线路允许一定雷击跳闸率时。可采用加装可调间隙防雷装置从而保护绝缘子因雷击闪络而损坏、炸裂导致线路落于横担上或因雷击绝缘导线而导致绝缘导线断线事故的发生：而可调间隙防雷装置具有间隙可调的特点．可根据线路绝缘水平等实际运行状况对间隙距离D进行相应的调整。进而保证装置的保护效果。2）通过大量雷电冲击试验以及对其伏秒特性分析，其结果表明，可调间隙防雷装置与绝缘子形成良好的绝缘，具有良好的引导雷电流入地效果，从而有效地减少雷击线路造成绝缘子闪络损坏、炸裂．进而导致裸导线搭于横杆以及绝缘导线的雷击断线事故的发生概率及其所带来的严重经济损失，减少了雷击时发生永久性故障的可能性，并提高了重合闸的成功率。3）加装可调间隙防雷装置后由于短接部分的爬距使得线路U50%有所下降、建弧率有所提高，因此线路的耐雷水平有所下降，跳闸率也相应提高，但仍属于可接受的范围内，可以通过提高绝缘子绝缘水平如增加绝缘子片数等方法，这样既可保证装置保护效果，也可减小装置对线路耐雷水平、跳闸率的影响。
参考文献：
[1]李景禄．高电压技术[M].北京：中国水利水电出版社，2017．
[2]李孛．10kV配电线路防雷措施研究[D].长沙：长沙理工大学．2014．
[3]满超楠，杨帅峥，周琳，李既明，郑晖，于丹红.基于保护间隙的配电网差异性综合防雷保护[J].电瓷避雷器，2013（01）：64-67+73.
论文作者:余善国,刘能
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：间隙论文; 可调论文; 绝缘子论文; 电压论文; 线路论文; 导线论文; 电极论文; 《电力设备》2018年第8期论文;