（国网洛阳供电公司 河南洛阳 471000）
摘要：配电网架空绝缘导线经常发生雷击断线事故，严重影响配电线路的供电可靠性。笔者通过现场调研及大量的理论分析计算，对架空绝缘导线雷击断线事故的原因和机理进行了深入剖析，并提出了提高线路绝缘水平和安装引弧跳线等预防架空绝缘导线雷击断线的措施，现场运行表明，这些措施对预防绝缘导线断线事故的发生效果十分显著。
关键词：配电网架空绝缘导线；雷击断线；防护措施
前言
大量的理论与实践研究结果均充分证实了：配电网运行过程当中，架空线路的绝缘化处理有着相当重要的意义与价值：①配电网借助于对绝缘性导线线路的应用，能够避免在运行过程当中因接地或碰线因素而导致的短路故障。同时，由于导线具有绝缘性性能，因而即便出现导线断线落地的问题，也能够在安全性方面有所保障；②绝缘化的配电网架空导线线路能够使相间距离明显缩短，避免相间线路过多的占用空间，具有对用地资源加以节约的目的；③对比常规意义上的电缆线路而言，绝缘化架空导线线路的整体投资相对较小，且由于导线架设过程当中不需要对道路进行开挖，因而施工难度以及施工周期均相对较小。但配电网架空绝缘导线也存在大量的问题与隐患，而雷击断线则正是其中固有、且频繁发生的问题之一，具有相当大的隐患。因此，需要相关工作人员积极展开针对配电网架空绝缘导线雷击断线下的有效防护措施及方法，以促进配电网的安全运行。
1配电网架空绝缘导线雷击断线的原因分析
在配电网的运行过程当中，当幅值水平较高直击雷或者是感应雷过电压直接作用于配电网架空绝缘导线，并导致导线绝缘子、以及绝缘层出现闪络事故、击穿事故的情况下，绝缘层上的击穿点分布特征为针孔形态[1]。在此基础之上，由于周边绝缘层表现出了极为显著的阻凝特征，因而导致接续工频续流电弧弧根无法有效且灵活的移动，仅在针孔位置进行持续燃烧。而特别是对于电压等级的配电网运行系统而言，由于其架空导线线路的绝缘性能相对较弱，雷击作用力会导致导线呈现出两相对地闪络或者是三相对地闪络方面的问题。受到此因素的影响，相对低电弧受到热应力作用力以及电磁力作用力的共同影响，弧腹会面向配电网负荷侧的上空漂移，电弧交汇反应的情况下形成相间电弧。由此不难得知：由于电弧弧根的温度相当高，并且仅集中在针孔位置进行燃烧，因此架空导线线路势必会在较短的时间内被烧断，这种现象即称之为雷击断线现象。
2预防绝缘导线雷击断线的措施
2.1提高线路绝缘水平
提高线路绝缘水平可以使得由感应过电压引起的工频续流因爬距较大而无法建弧，从而保护绝缘导线不被烧伤。具体的做法有以下2种：（1）根据该配电线路的具体实际情况可以适当增加绝缘子片数，有选择性地将P15型绝缘子换成P20型绝缘子，提高线路的耐雷水平，P15绝缘子的U50%放电电压约为91.56kV，P20绝缘子的U50%放电电压约为180.25kV，将P15型绝缘子换成P20型绝缘子将显著提高该配电线路的耐雷水平。（2）可尝试采用加强架空绝缘导线局部绝缘的方法，即在绝缘导线靠近绝缘子的端部加厚绝缘，使放电只能从加强绝缘边沿处击穿导线，产生沿面闪络，利用沿面闪络可提高线路的冲击放电电压。线路绝缘水平的提高也将明显地降低感应雷过电压造成配网线路发生闪络的概率，提高供电可靠性[2]。
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2.2安装架空地线
架空地线的作用，主要是将幅会很大的雷电过电压转化为电流，经很低的杆塔接地电阻排泄出去，从而大幅度降低雷电过电压，使导线得到保护。这在绝缘水平很高的1及以上电压等级送电线路是作为防雷的主要措施。配电网绝缘水平较低，雷击架空地线后极容易造成后击穿闪络，仍然会发生工频续流烧断绝缘导线。但是根据统计，配电线路遭受直接雷击或是绕击的概率很小，约占雷害事故的15%以下，配电线路上85%以上的雷电过电压故障是感应过电压。因此，架空地线只能在直击雷频繁的区域使用，如农村、田野、山区等。
2.3安装线路避雷器
配电线路具有网络结构复杂，绝缘水平低的特点，一般不装设避雷线。通常采取的防雷措施是安装线路避雷器，限制入侵波过电压的幅值，将雷电流泄入大地，从而防止绝缘导线雷击断线，因此可在该配电线路的易击段安装线路避雷器，并且对加装避雷器的线路附近杆塔设计接地装置来保证避雷器的泄流效果，降低雷电冲击电阻、减小线路遭受感应雷以及直击雷时的雷电过电压峰值，进一步保证配电线路及设备的安全稳定运行。
2.4安装引弧跳线
为防止绝缘导线断线事故的发生，关键是切断工频续流，加速熄弧。因此可在绝缘子两侧，横担下方安装引弧跳线，并使得跳线与横担的间隙小于绝缘子上方导线与横担的间隙，以便将电弧引到横担与跳线之间，这样就相当于对横担产生屏蔽作用，根据电磁感应定律可知磁场将改变电弧中电子的方向，有利于熄弧[3]。
2.5调整绝缘子安装结构
在满足电网三相平衡的前提下，可适当调整绝缘子的安装结构，增大绝缘导线与柱式绝缘子之间的夹角，从而减小由于绝缘导线剪切疲劳所引起的绝缘层损伤，保护绝缘导线的绝缘层。
2.6整定继电保护装置动作时间
根据该配电线路的实际运行情况，可对该线路上运行的继电保护装置的动作时间进行重新整定，适当缩小继电保护装置的主保护动作时间，从而保证在绝缘导线熔断之前，继电保护装置能迅速动作，防止绝缘导线断线事故的发生。
2.7用新的架设方式——集束绝缘导线架设方式
从一些文献资料了解，在日本、韩国的非市区及东南来一些国家多数采用集束绝缘导线架设。由于上述国家多数土地为私有制，线路通道受到限制，采用集束绝缘导线架设解决通道问题。采用此方法架设可以提高防雷水平，因为绝缘导线线路基本上全线靠钢绞线挂装有绝缘间隔（50*50）的集束绝缘导线；在耐张杆（如分支、柱上开关、柱上隔离刀闸等）装设小型避雷针。此方法只适用于新规划建设的线路，优点是全线防雷水平高，直线杆塔紧凑，钢材使少；缺陷是在档中补杆塔、和带电引接比较困难。
2.8绝缘导线与裸导线混合架设
在配电网中，有一部分是要经过空旷的田野和树林区，像这样的区域我们可以采用绝缘导线与裸导线混合架设，把绝缘导线架设在下层，用于解决“树线”矛盾，上层采用裸导线架设，最大程度防止下层绝缘导线受雷直击，减少因绝缘导线雷击断线机率；也可在城区公园、树木较多街道。
结论
在配电网架空绝缘导线出现雷击断线事故的情况下，通过对事故原因的深入分析，本文认为：架空绝缘导线雷击断线主要是受到绝缘薄弱因素影响，雷击作用引发导线对地闪络，在电弧弧根温度升高的情况下所引发的。因此，在研究适宜于配电网架空绝缘导线雷击断线防护措施的过程当中，一方面可以从疏导的角度入手，即在配电网运行过程当中，允许工频续流起弧，将电弧弧根疏导并转移至特制金具当中完全燃烧，另一方面可以从堵塞的角度入手，即从源头上阻止工频续流起弧，避免导线烧毁。以上两种不同防护方法各有优势，也存在一定的局限性，需要工作人员在实际作业中，结合实际情况，做出最合理的选择。
参考文献：
[1]徐兴发，聂一雄，徐亮，邓小康，林伟. 配电网架空绝缘导线防雷措施综述[J]. 广东电力，2012，25（07）：1-6+37.
[2]韩晋平，王晓丰，马心良，陈荣，曹丽娟，杨辉，喻剑辉，周文俊. 10kV架空绝缘导线雷电过电压与防雷综合措施研究[J]. 高电压技术，2008，（11）：2395-2399.
[3]吴小青. 10kV架空绝缘导线防雷措施[J]. 科技创新导报，2008，（19）：67-68.
论文作者:朱辉,董云航,张明,赵帅,吴诵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
标签：导线论文; 过电压论文; 线路论文; 断线论文; 绝缘子论文; 配电网论文; 电弧论文; 《电力设备》2017年第31期论文;