防止10kv架空绝缘线路雷击断线

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1、防止10kV架空绝缘线路雷击断线　　1、为了减少树木、鸟类、积雪等外部原因引起的架空配电线路故障，提高供电可靠性，我国城镇配电网络大量采用架空绝缘电缆线路，绝缘导线确实解决了一些不安全的问题，但在全国关于运行中的线路发生雷击断线和绝缘子击穿事故的统计数量是急剧上升趋势。这一问题处理已引起了全国各电力系统的广泛重视。　　日本在70年代初经研究得出结论：绝缘导线遭受雷击很容易造成断线。2005年仅大连市和辽阳市供电局管辖的10kV架空绝缘线路其发生雷击断线30次以上。近年来绝缘线路发生雷击断线和绝缘子击穿事故，随着绝缘导线线路长度增加

2、而急剧上升，已成为严重威胁配电网线路安全运行的主要根源。据统计，一九九九年至二000年期间，国外关于运行中的绝缘线路发生雷击和绝缘子击穿事故数量占其事故总数量的74.9%，由于雷击断线所造成的直接经济损失高达1.2亿多美元;国内绝缘线路雷击断线事故情况不容乐观，据不完全统计，二OO三年至二OO五年底，国内北方一些省份，如河北、辽宁、吉林、黑龙江等地共发生绝缘线路雷击断线事故约千余起，并造成多起人身伤亡和巨额财产经济损失。因此，如何妥善解决雷击断线问题，以确保架空绝缘配电网的安全运行已经成为全国配电网系统中一个十分迫切需要解决的重要

3、问题。　　2、架空绝缘导线断线机理　　实际上，架空绝缘线路频繁发生雷击断线事故已引起国内外专家广泛重视，大家围绕雷击断线的机理，就如何有效防止架空绝缘线路发生雷击断线事故的焦点问题展开了大量的试验研究和应用技术的研发工作。　　绝缘导线的雷击断线特性与裸导线的情况相比有明显不同。在直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时，接续的工频短路电流电弧在电动力的作用下沿着导线滑动，不会严重烧伤导线。而绝缘导线则不同，雷电过电压引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层时，被击穿的绝缘层呈一针孔状，接续的工频短路电流电弧受周围绝缘的阻隔，弧根只能

4、在针孔处燃烧，这样在极短的时间内导线就会被整齐地烧断。　　而对于裸导线，电弧在电磁力的作用下，高温弧根沿导线表面不断滑移，不会集中在某一点烧灼，因此不会严重烧伤导线。这样，通常在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前就会引起断路器动作，切断电弧。因此，裸导线的断线故障率明显低于架空绝缘电缆。　　根据上述架空绝缘导线线路雷击断线机理分析可以看出，及时切断雷电流引起的工频续流是防止架空绝缘导线线路雷击断线事故的根本方法。　　3、绝缘导线雷击断线的防范和技术措施　　根据绝缘导线雷击断线的机理，总体上来讲，相应的防范措施主要有“疏导”和“堵塞”

5、两种方式。所谓“疏导”就是将绝缘子附近的绝缘导线局部裸线化，使工频电弧弧根转移或固定在特制金具上燃烧，从而保护导线免于烧伤。例如，芬兰在绝缘子与导线联结处剥离绝缘层采用闪络保护型线夹;瑞典和美国将绝缘子两侧的绝缘导线剥离一段绝缘层并加装防弧线夹;日本将绝缘子处的导线绝缘层剥离，采用放电箝位绝缘子。“疏导”的方式操作简单、投资少，但局部裸露，存在密封和绝缘缺陷;另外，线夹装置经常会存在抗震性能较差的问题，在线路风吹舞动时，常发生故障。所谓“堵塞”就是阻止雷击闪络后工频续流起弧，例如日本大量采用过电压保护器，即带串联环型外间隙金属氧化

6、物避雷器。　　经济发达国家采用架空绝缘导线输配电的时间较长，积累了大量运行经验。为了降低日益高涨的雷击断线事故率，先后采用了不少预防措施和方法，具体如下：　　(1)架空避雷线　　在空旷地区，同杆架设架空避雷线以对付配电架空绝缘线路感应过电压，这是一种投资较大的传统方法。但是，由于配电线路设计的绝缘水平较低，雷击架空避雷线后非常容易造成反击闪络，仍然会引发工频续流熔断绝缘导线。故该方法国外目前较少采用。　　(2)氧化锌避雷器　　近年来，人们利用氧化锌避雷器非线性电阻特性和快速阻断工频续流的特性，广泛应用于线路以限制雷电过电压，但其保

7、护范围小，况且必须破开绝缘层的原故，可能引起绝缘导线芯进水，导致氧化锌避雷器导线弧垂处电化学等腐蚀断线。同时在承受工频电压时可能引起氧化锌阀片老化，出现增加运行维护量。　　此法具有很好的保护效果，此法在日本、美国、加拿大等都通过投入巨资得到应用。　　(3)钳位绝缘子　　日本东京电力公司采用放电钳位绝缘子以防止绝缘导线雷击断线。即在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹，并设置引弧放电间隙。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。但有更换绝缘线的投资

8、成本较大及必须破开绝缘层可能引起绝缘导线芯进水，导致导线弧垂处电化学腐蚀而断线等不足。　　(4)增长闪络路径　　通过增长闪络路径，降低工频建弧率，是防止架空绝缘线路雷击断线事故的另一思路。俄罗斯国家电力公司首先提出长闪络间隙保护方式。在横担上安装一