摘要：电力行业中出现安全事故的原因较多，但是其中最为频繁的事件就是雷害事故，雷害事故对于配电网的正常运行及安全存在着较大的危害，影响人们对于电能的使用，因此增加配电网对于雷电的绝缘性能就尤为关键，配电网绝缘能力已经成为我国电力行业发展中的重要内容。
关键词：固定外串联；间隙避雷器；10kV架空线路；应用
引言
本文主要对固定外串联间隙避雷器在10kV线路中的实际应用情况进行研究，分析了该避雷器的防雷效果及存在的问题，并提出了应用要求及改进建议。
1 10kV架空线路防雷的必要性
我国电力系统中的主要成分就是10kV架空线路，但是10kV架空线路在实际运行过程中绝缘性能较低，对于雷电几乎没有任何绝缘能力，因此是电力系统中经常遭遇雷电的部分，特别是雷电较为频繁的地区，该地域10kV架空线路跳闸情况在该地区中跳闸数量中较大的比例。因此，增加10kV架空电路绝缘性能就尤为重要，是降低10kV架空线路出现跳闸情况的主要手段。在10kV架空线路中绝缘子对于雷电忍耐仅仅在200kV左右，线路对于雷电绝缘性能也仅仅在千安。雷电击中在大地过程中所产生的雷电数值能够达到500kV以上，10kV架空线路中的绝缘子根本就没有办法抵抗住如此强烈的冲击。根据电力行业对于安全事故统计发现，在整个电力系统的安全事故中雷电方面的事故占据2/3以上，在发生的雷电安全事故中主要是由于感应雷电所造成的。因此，增加10kV架空线路绝缘子防雷性能，能够显著降低配电网出现跳闸的可能性。现阶段，10kV架空线路绝缘子防雷性能中使用的措施较多，主要有使用避雷器、设计保护间隙、增加绝缘性能、安装避雷线等。不同防雷措施安装性能及装置之间存在较大的差异，进而提高10kV架空线路绝缘子防雷性能方面也有不同。
2带外串联间隙氧化锌避雷器的设计分析
2.1设计原理
带外串联间隙氧化锌避雷器的研究，是我国铁路交通运输技术研究的创新发展，带外串联间隙氧化锌避雷器的设计，是基于传统铁路避雷系统的设计上，实现新技术的探究。带外串联间隙氧化锌避雷器的设计整体构成了一个防止雷电循环的循环体，当雷击电流经过输电线路进行电流传输时，放电间隙与羊角单臂之间炫进行电流传输的传输强度相互减弱，电流进过氧化锌防雷芯片后，通过输电线路后，受到绝原子的阻碍，无法继续进行电流传输，而氧化锌同时又恢复到初始的运动状态，从而达到避雷的作用，避免了传统铁路避雷单方面的作用，大大提高了铁路运输的避雷效果。
2.2设计计算
带外串联间隙氧化锌避雷器的设计，不仅应用的电流传输的基本设计原理，同时也结合数学计算的内容，保障带外串联间隙氧化锌避雷器在实际应用中的避雷效果。一方面，带外串联间隙氧化锌避雷器的设计中对间隙值与电流传输值之间，建立防雷的最大值预算，依据带外串联间隙氧化锌避雷器的设计计算原理，当间隙值固定，假设为12，在10kV的防雷环境中应用，防雷的最大值为15μ，从而为带外串联间隙氧化锌避雷器在铁路运输中发挥良好的避雷作用提供了准确的技术支持。
2.3固定外串联间隙避雷器配置及接地要求
2.3.1配置要求
中压架空绝缘导线防雷装置应选用固定外串联间隙避雷器（带穿刺线夹），强雷区、多雷区和中雷区应每基安装一组，少雷区无需安装。台架变压器及柱上开关防雷装置应选用无间隙金属氧化物避雷器。台架变高低压侧均需配置无间隙避雷器，前后各一基杆塔配置固定外串联间隙避雷器，柱上开关两侧均需配置无间隙避雷器，前后各一基杆塔配置固定外串联间隙避雷器。配变台架高、低压侧均须安装无间隙避雷器，且高压避雷器接地端、低压避雷器接地端、配电变压器低压绕组中性点和外壳，须采取四点联合接地方式。
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2.3.2接地要求
配置固定外串联间隙避雷器的杆塔原则上可利用钢筋混凝土电杆或铁塔的自然接地作为防雷接地，无需设置专门接地。接地电阻大于30Ω的杆塔应设置专门接地（可使用简易接地装置）。
3带外串联间隙氧化锌避雷器的实际应用
3.1防雷冲击应用
带外串联间隙氧化锌避雷器的应用，能够实现铁路运输中防雷的冲击作用，结合新型避雷器的设计原理可知，新技术的应用将绝缘子与间隙之间形成串联，从而阻止了雷击电流突然袭击，造成铁路防雷系统的损坏，这种新型防雷措施可以减雷击带来较强的电流冲击，保护铁路输电线路进行的电压稳定性，从而实现了铁路电流输送系统的电流传输的防雷作用。
3.2防闪络的应用
防闪络技术，也是带外串联间隙氧化锌避雷器在铁路电流传输中的主要体现。新型防雷器的应用，绝原子的线路设计，采用针式绝缘子和柱式绝缘子技术作为伯雷器的主要避雷电流阻隔部分，当雷击电流的电离子通过输电线路时，电流输送系统中的电流输送的闪络结构起到保护作用，铁路电力传输的电流传输稳定性得到提高，即使铁路电流传输的外部环境存在雷击的情况发生，铁路内部电流传输依据处于稳定的传输环境中，从而达到保护铁路电流传输稳定、避雷的作用，促进我国铁路电流传输安全性传输的作用。
3.3仿真技术的应用
仿真技术的应用，是带外串联间隙氧化锌避雷器在铁路传输中应用技术的探究创新的重要体现。仿真技术的应用，在现代电力系统中的应用，依据存在技术应用不成熟的问题，但从我国铁路带外串联间隙氧化锌避雷器技术的发展情况来看，仿真技术的探究，为铁路防雷技术的研究，提供了新的研究方向。电力系统中应用的电磁仿真系统软件，与带外串联间隙氧化锌避雷器的外部应用系统相互连接，系统将外部避雷器准换为直观的分析图像，形成对新型避雷系统发挥作用中的检测分析，同时仿真系统可以对带外串联间隙氧化锌避雷器应用的间隙值的确定提供数据参考依据，为提高铁路10kV线路防雷系统发挥作用，提供了新的技术支持。
4存在问题分析
防雷改造完成后，固定外串联间隙避雷器运行差不多2年，在日常运行维护过程中逐渐发现该避雷器存在以下问题：（1）因施工安装工艺问题，个别避雷器外串联间隙与10kV线路之间的引线与其他带电部位存在带电距离不足引起相间短路的问题，如图4所示，B相导线过桥引线与A相避雷器支架座顶部距离不足，多次放电。（2）外串联间隙由复合外套绝缘子支撑，因外串联间隙在正常运行时承受10kV电压，在雷电流作用下承受雷电压，在强雷电压作用下存在发生雷击击穿的隐患，当绝缘子击穿后会造成线路接地，且固定外串联间隙避雷器安装位置与导线同一高度，绝缘子击穿不一定发生明显的裂纹，运维人员故障巡视时较难发现故障点，不利于快速排查故障快速复电。（3）雷电计数器位于避雷器下端，距离地面高度较高，运维人员在电杆下方难以清晰观察到雷击次数，在线路带电时要借助无人机拍摄才能观察，或者线路停电后登杆观察。
结语
固定外串联间隙避雷器在10kV线路防雷中效果显著，经过现场实际应用验证能够有效减少雷击对线路的影响，是一种有效的防雷措施。在实际应用时，要注意做好安装过程的管控，确保避雷器安装到位，与其他带电部位保持足够距离。另外，固定外串联间隙避雷器支撑底座由复合外套橡胶构成，存在击穿的安全隐患；雷电计数器安装位置高，不方便运维人员观察等问题仍需避雷器设计者逐步加以改进。
参考文献
[1]赵啟旸，周力行，彭杰，等.带外串联间隙氧化锌避雷器在铁路10kV线路防雷中应用研究[J].电瓷避雷器，2014（3）：96-101.
[2]喇原，胡贤德，彭发东，等.10kV配电网防雷技术研究[J].能源工程，2013（4）：16-19.
[3]陈茂荣，卢泽军，方孖计，等.广东东莞10kV架空线路防雷治理技术研究[J].电瓷避雷器，2013（3）：86-91.
论文作者:刘天宇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：避雷器论文; 间隙论文; 防雷论文; 氧化锌论文; 电流论文; 线路论文; 雷电论文; 《电力设备》2019年第8期论文;