（国网山东招远市供电公司）
摘要：10kV架空绝缘线路的推广使用，极大程度的提高了线路的供电可靠率指标；为电力公司优质服务承诺提供了根本保障。但在近年来架空绝缘导线的运行当中，绝缘线路受到雷击而发生断线跳闸事件层出不穷，并且有呈快速增长的趋势；“雷击必断”成为困扰10kV架空绝缘线路安全运行的瓶颈问题。我们从农网改造的初期开始，直至今年第三期农网改造基本结束之时，对参与并改造的10kV架空绝缘导线线路进行了深入的观察和研究；通过在数年内的众多受雷击而发生断线事故的10kV绝缘线路中，用对比、排除的方法，找出了故障线路中普遍存在的共性点--那就是都大量采用了具有特殊结构的防雷支持绝缘子。本文从这一现象出发，对10kV架空绝缘导线线路易受雷击故障的问题进行了分析，并针对性的提出了相应的防雷措施的运用，以期解决当前架空绝缘线路“雷击必断”的魔咒问题。
关键词：架空绝缘线路；雷击故障分析；防雷探讨
1、前言
目前，我们10kV配电线路随着三期农网改造的逐步结束，基本形成了主干网以架空绝缘导线为主，支线线路为裸导线支撑辅助的局面。架空绝缘线路的大量投运，既提高了10KV线路供电的可靠性，又解决树扫线问题以及防止人、物意外碰触导线所引发的危险事故，其发挥出了巨大作用;所以说配电线路绝缘化是社会发展的必然结果。但是，随着架空绝缘线路的大量普及，其软肋也渐渐浮现在我们面前：这就是让众多专家夜以继日、千方百计想予以解决的架空绝缘导线“雷击必断”类似魔咒的问题。
2、绝缘导线雷击断线的机理浅析
众所周知，雷电危害主要以直击雷和感应雷两种方式为主；而球形雷和雷电入侵波灾害发生的概率极少。10kV线路改造前大部分为裸导线时，当线路受到雷击后，正常反应就是引起线路的闪络。雷电弧因受到电磁力的作用，会使电弧向导线落雷点的两侧快速流动，经线路上或设备处的避雷保护装置流入大地端，或在雷电流烧断导线之前就使变电站内线路保护装置跳闸，很少会发生断线情况。而架空绝缘导线由于自身的构造，其类似于一巨大的电容装置，特别容易感生并存储电荷。它在遭受雷击时，会引发绝缘子闪络，并且会瞬闪击穿导线的绝缘层；而在绝缘导线击穿点的外围，未击穿的绝缘体又阻碍了雷电弧沿导线表面向两侧外移动。因此，强电弧能量就只能在击穿点燃烧释放。在雷电弧高温高电压的作用下，加之绝缘线路本身所具有的张力，数千安培计的强电弧电流作用在线路击穿点，就会在变电站保护装置动作及断路器跳闸之前将导线熔断。我们电力安装工程处在7月份至今抢修的9条10kV架空绝缘导线线路中，有8条是因感应雷电过电压引起绝缘子闪络而熔断导线所致，而线路导线的断线位置又位于防雷绝缘子穿刺线夹正中间;雷击后的防雷支柱绝缘子引弧棒处也明显带有高温熔化烧灼点。还有1条是直击雷击中导线近弧垂位置，在行杆的线路档近中心处发生雷击断线事故。
通过查阅农改后的雷击断线案例后我们发现；在第一期农网改造的线路中发生雷击断线概率很低，在第二期、第三期农网改造后的线路发生中雷击断线的概率很高。而在这三期农网改造工程的材料对比中，我们又发现，第一期农网中没有使用防雷支柱绝缘子；而第二期和第三期农网线路改造工程中大量使用了防雷支柱绝缘子。为什么大量使用防雷绝缘子的线路反而更容易发生雷击断线故障呢？在这里我们可以做一个假设。因近年来雷暴灾害性天气频发，而雷暴天气大部分又都带有突发性和强破坏力；这些现象是往年所罕见的。快速移动的雷雨云来去匆匆且云层低厚，为线路的防雷工作带来众多不确定性因素。因为从抢修线路的路径来看，有的线路通道平缓且处于低平地带，却也发生了雷击断线事件；而以往的雷电高发区却少发雷击断线事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在接地通道良好且线路普遍装有防雷支柱绝缘子的前提下，为什么会出现这样的问题呢？通过结合以上案例，我们不得不来考虑这样一个问题：那就是在绝缘线路中大量运用的防雷绝缘子将会增大绝缘线路的雷击概率。首先，在线路中普遍运用且每一级行杆都已安装，甚至有的耐张杆也会采用的防雷支柱绝缘子会大幅降低架空绝缘线路的绝缘性能。在高湿环境下（大雾、梅雨天气中），引弧棒同消弧点之间会产生放电现象；其次，引弧棒同消弧点之间的间隙距离不能满足相关规程及绝缘性能规范要求。根据架空导线运行维护经验，10kV线路导线同金具或地电位支持设备的安装距离都应大于20cm以上。以此推测，这应该是造成我国架空绝缘线路“雷击必断”的主要因素。无论南方或北方地区，只要选择了此类构造的防雷绝缘子，都容易发生雷击断线事故。高盐度的沿海地区和高温度的南方地区雷季更为严重和明显。同第一期农网改造中采用的线路绝缘子相比较，在第二、第三期农网改造中普遍使用且具有特殊构造的防雷绝缘子在放电引弧棒同消弧点之间的放电区域间隙（正常在110+5mm之间）更易在高湿高压的雷暴天气中诱发雷击事件。因此，现今所应用的防雷支持绝缘子放电间隙必须进行相应的优化改进；否则今后不宜在架空绝缘线路中大量使用。而明确这一点还需要我们更好地去调查论证。
3、架空绝缘导线的防雷措施选用
在线路运行维护中我们可以发现，在雷击断线事件中因感应雷造成的断线事件概率较高。因此，我们应有选择性及针对性的采用相应的防雷措施。
①、线路中多运用感应雷防护装置。我们应根据线路的地形地貌及特点，综合运用感应雷防护装置及直击雷防护装置，使之在综合运用中形成一个合适的防护比例。在每一级装有优化改进后的防雷绝缘子的杆塔上都应加装接地引下装置，并且要确保接地通道良好；接地电阻阻值应在10Ω以下为宜。
②、主线路中应多使用脱扣式避雷器。10kV架空绝缘线路应本着经济、方便，便于维护的原则，在架空绝缘导线线路的适合部位，综合运用脱扣式避雷器及氧化锌避雷器相辅助的方式；在主线路中以脱扣式避雷器为主，以便于线路的不停电维护。支线线路宜以氧化锌避雷器为主，因其成本较低一些；如果有必要的话可以通过支线分支开关的分合控制来进行相应的维护工作。在两种方式结合运用的同时还应对安装工艺要进行必要的优化改进。
③、加强架空绝缘导线的局部绝缘层厚度。根据其他地区部门的事故灾害调研报告而总结出的规律，架空绝缘导线应在易断线部位（绝缘子附近100-300mm处）加强绝缘层厚度；并选用适合的相应电压等级的高压绝缘带。在胶带选用合理且措施得当的前提下，其施工工艺并不难实现；用类似预绞丝工艺对相应部位进行绝缘加强处理即可。
④、合理选择防雷绝缘子的放电区间间隙。必要时应增加防雷绝缘子放电通道两点的绝缘，使之平时起到一个“闸口”的把关作用，在雷、雨天气中，因放电通道中的绝缘体作用，架空绝缘线路的整体绝缘性能满足运行需求，而在雷雨天气中绝缘线路在遇到雷击后，高压高能电流又可瞬间击穿该处绝缘通道，起到泄流保护作用。（需论证放电引弧棒同消弧点之间最佳间隙及最好的绝缘厚度）
⑤、合理选择变电站内架空绝缘线路的线路保护定值，以提高整条线路的绝缘性能。积极研发和使用站内新型保护装置，使之在架空绝缘线路遭受雷击后在导线熔断之前就触发保护动作跳闸动作，从而达到保护线路目的。
4、结束语
目前，架空绝缘导线的运用正处于快速发展阶段。在居民生活区、人员车辆活动频繁的工业区其取代裸导线路是必然趋势。现有条件下，架空绝缘导线逢雷击必断是其特性所造成的。但我们如果重视并深入架空绝缘线路的防雷研究，积极去采取并运用可靠有效的防雷措施，必定会打破其“魔咒”定律，使之更好地为人类社会服务。
作者简介：张顺祥，1978年9月，汉族。国网山东招远市供电公司电力安装工程处五班班长；技师。专业：电气工程及其自动化。
董尧杰，1970年6月，汉族。国网山东招远市供电公司电力安装工程处经理。
于洋，1989年9月，汉族。国网山东招远市供电公司电力安装工程处安全员。
论文作者:张顺祥,董尧杰,于洋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第19期
论文发表时间:2016/12/12
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