配電線路防雷技術(shù)介紹課件

1、配電網(wǎng)線路防雷技術(shù)配電網(wǎng)線路防雷技術(shù)介紹介紹配電網(wǎng)因雷擊引起的典型故配電網(wǎng)因雷擊引起的典型故障障特性：特性： 1 1、絕緣子閃絡(luò)后損、絕緣子閃絡(luò)后損壞壞 2 2、絕緣導(dǎo)線雷擊斷、絕緣導(dǎo)線雷擊斷線線 3 3、臺區(qū)避雷器損壞率、臺區(qū)避雷器損壞率過過高（高（7 7） 4 4、配電變壓器雷擊燒、配電變壓器雷擊燒毀毀 5 5、裸導(dǎo)線雷擊斷、裸導(dǎo)線雷擊斷線線 6 6、配設(shè)備（電纜頭、配設(shè)備（電纜頭、斷斷路器、路器、分分段開段開關(guān)關(guān)）雷擊損壞雷擊損壞 絕緣子的特絕緣子的特性性：絕緣子類型絕緣子類型優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點陶瓷針式建設(shè)成本低容易閃絡(luò)，基本淘退陶瓷柱式絕緣水平適中，機械負荷力強，絕緣自恢復(fù)能力強有時閃絡(luò)

2、痕跡在內(nèi)部陶瓷橫擔(dān)絕緣水高，能棄線保桿，能機械負荷力差，經(jīng)常雙支降低雷擊閃絡(luò)撐使用后改善增強；絕緣水平較高。陶瓷碟式絕緣水平適中，機械負荷力雷擊后有劣質(zhì)、零值絕緣強子難查找玻璃碟式雷擊自爆，雷擊故障容易查絕緣水高使得設(shè)備故障率找增加硅橡膠柱式重量輕，施工方便，憎水性雷擊閃絡(luò)后故障痕跡不明強耐污閃。顯，不易覺察；機械負荷硅橡膠耐張力有限，運行年限后應(yīng)試驗。絕緣子名稱絕緣子名稱工頻耐受電壓工頻耐受電壓kVkV雷電全波沖擊耐雷電全波沖擊耐 受電壓受電壓kV(kV(峰值峰值) )額定彎曲負荷額定彎曲負荷kNkN爬電距離爬電距離mmmm備注備注濕濕擊穿擊穿陶瓷型針式絕陶瓷型針式絕 緣子緣子P-10/P-

3、 P-10/P- 15/P-2015/P-2028/40/5028/40/5074/90/11174/90/11175/90/11075/90/1101.4/1.4/3.01.4/1.4/3.0195/280/370195/280/370憎水性好，看老化性憎水性好，看老化性 好，但較重，不易安好，但較重，不易安 裝和運輸裝和運輸陶瓷型柱式絕陶瓷型柱式絕 緣子緣子PS-15/PS- PS-15/PS- 202040/5040/50105/125105/125105/125105/1255.0/7.05.0/7.0300/590300/590耐電損性強，且抗沖耐電損性強，且抗沖 擊性能、防震強度擊

4、性能、防震強度 高，高，但重量大，安裝但重量大，安裝 不便不便，瓷橫擔(dān)絕緣子瓷橫擔(dān)絕緣子S-210/S-280S-210/S-280 60/1060/100 0 210/280210/280 210/280210/280 2.5/3.52.5/3.5 380/600380/600 強度高，絕緣距離強度高，絕緣距離 和爬電距離大，但和爬電距離大，但 重量大，不易安裝重量大，不易安裝 陶瓷耐張絕緣陶瓷耐張絕緣 子（一片子（一片） 4 42 2 12120 0 120120 7 70 0 45450 0 形狀簡形狀簡單單，造，造價價低低 適合清潔地區(qū)使用適合清潔地區(qū)使用 絕緣子名絕緣子名稱稱 工頻耐

5、受電壓工頻耐受電壓k kV V 雷電全波沖擊耐受雷電全波沖擊耐受 電壓電壓kVkV( (峰峰值值) ) 額定彎曲負荷額定彎曲負荷k kN N 爬電距離爬電距離mm mm 備注備注 濕濕 擊穿擊穿 玻璃耐張絕緣子玻璃耐張絕緣子（一片）（一片） 4040 10100 0 10100 0 7070 32320 0 重量輕，強度高，自潔重量輕，強度高，自潔 性高，不易老化，但易性高，不易老化，但易 碎，運輸不便碎，運輸不便 復(fù)合型針式絕緣復(fù)合型針式絕緣子子 4040 9090 9090 2 2 31310 0 重量輕，強度高，耐磕重量輕，強度高，耐磕 碰，安裝方便，但易喪碰，安裝方便，但易喪 失憎水性

6、且易閃絡(luò)失憎水性且易閃絡(luò) 復(fù)合橫擔(dān)絕緣復(fù)合橫擔(dān)絕緣子子 4545 9090 9090 4 4 40400 0 電氣性能優(yōu)越，抗脆性電氣性能優(yōu)越，抗脆性 好，但造價高好，但造價高 絕緣和避雷器損壞絕緣和避雷器損壞圖圖 絕緣損壞圖絕緣損壞圖 絕緣損壞絕緣損壞圖圖 雷擊導(dǎo)致絕緣子損壞雷擊導(dǎo)致廣州從化呂田雷擊導(dǎo)致廣州從化呂田站站F7F7獅象分獅象分線線#35#35桿桿 廣州番禺地廣州番禺地區(qū)區(qū)F34F34線路絕緣損壞線路絕緣損壞圖圖 雷擊擊穿懸式絕緣子雷擊導(dǎo)致電流互感器損壞絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機理分絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機理分析析: : 以前采用裸導(dǎo)線時，當受到雷擊以前采用裸導(dǎo)線時，當受到雷擊后后，會，會引

7、引起線起線 路路閃絡(luò)時，工頻續(xù)流引起的電閃絡(luò)時，工頻續(xù)流引起的電弧弧由于由于受受到到電電磁力磁力 的作用，的作用，使電弧向迅速流動，使電弧向迅速流動，著著弧點弧點弧弧根根是是流動流動 的，不容易形的，不容易形成局部高溫，一成局部高溫，一般般不斷不斷線線。 但是，雷電絕緣導(dǎo)線時或雷擊絕但是，雷電絕緣導(dǎo)線時或雷擊絕緣緣子時子時，絕緣絕緣 導(dǎo)導(dǎo)線絕緣層被針孔擊穿。著弧線絕緣層被針孔擊穿。著弧點點被鎖被鎖定定在在擊擊穿點穿點 上，電上，電弧弧形形成成2000-6002000-6000 0攝攝氏度的氏度的高高溫將導(dǎo)溫將導(dǎo)線線熔斷熔斷。 20092009年廣西地區(qū)的斷線事年廣西地區(qū)的斷線事故故 目前線路防

8、雷的基本任務(wù)及措目前線路防雷的基本任務(wù)及措施施 線路防雷四道防線線路防雷四道防線： 一、一、屏蔽屏蔽（堵）：避雷線、避雷針、改用（堵）：避雷線、避雷針、改用電纜等措施，不繞擊電纜等措施，不繞擊 不直擊導(dǎo)線；不直擊導(dǎo)線； 二、二、絕緣子不閃絡(luò)絕緣子不閃絡(luò)（堵）：加強絕（堵）：加強絕緣緣、改善接地等措施，使避、改善接地等措施，使避 雷器；雷器； 三、三、閃烙轉(zhuǎn)移（疏）閃烙轉(zhuǎn)移（疏）：即使絕緣子閃絡(luò)也要它盡量不轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)：即使絕緣子閃絡(luò)也要它盡量不轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn) 定的工頻電弧，提高電弧熄滅可靠性、改變弧道、轉(zhuǎn)移破壞定的工頻電弧，提高電弧熄滅可靠性、改變弧道、轉(zhuǎn)移破壞 點、開關(guān)不跳閘。為此應(yīng)減少絕緣子的工頻電

9、場強度或者電點、開關(guān)不跳閘。為此應(yīng)減少絕緣子的工頻電場強度或者電 網(wǎng)中性點采用不接地或經(jīng)消弧圈地的方式。這樣可使由雷擊網(wǎng)中性點采用不接地或經(jīng)消弧圈地的方式。這樣可使由雷擊 引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動消除，不致引起相間短引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動消除，不致引起相間短 路和跳閘。路和跳閘。 四四、不停電不停電：這是最后一道防線，即使開關(guān)跳閘也不中斷電力：這是最后一道防線，即使開關(guān)跳閘也不中斷電力供應(yīng)。為此，可采用自動重合閘或雙回路，環(huán)網(wǎng)供電等措施供應(yīng)。為此，可采用自動重合閘或雙回路，環(huán)網(wǎng)供電等措施。 1 1、架空避、架空避雷線雷線 空曠地區(qū)同桿架設(shè)架空避雷線對配電架空絕緣線 路進行屏蔽

10、保護，架空線上的感應(yīng)電壓將降低(1-k)倍，k為避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)乘以沖擊系數(shù)。逢雷必中的地方可以考慮安裝。 缺點：需要隔基接地處理，投資成本大； 雷擊架空避雷線后容易造成反擊閃絡(luò)； 定位高度較低時雷電先導(dǎo)容易產(chǎn)生繞擊閃絡(luò)。 無法改變線路的絕緣陡度。 ，：.戶、 、2 2、加強線、加強線路絕緣路絕緣 空當配電線路絕緣老化嚴重時可考慮使用玻 璃絕緣串，瓷橫擔(dān)，長爬距的復(fù)合絕緣子；使用絕緣導(dǎo)線、絕緣橫擔(dān)、絕緣桿塔等。 目的是為了降低絕緣子閃目的是為了降低絕緣子閃絡(luò)絡(luò)時的時的建建弧率弧率。 3 3、安裝氧化鋅避雷器、安裝氧化鋅避雷器： 采用氧化鋅避雷器，可以有效地截斷工頻續(xù)流，限制雷過電壓和

11、配電線路的感應(yīng)過電壓。 其缺點是： 1、保護范圍小，全線裝設(shè)的投資成本較大（必須接地）； 2、避雷器閥片長期承受工頻電壓，容易老化； 3、高土壤電阻率地區(qū)接地電阻難以達標； 4、絕緣導(dǎo)線必須剝開絕緣層，會導(dǎo)致線芯老化。 4 4、安裝摘掛式避雷器、安裝摘掛式避雷器 主要解決氧化鋅避雷器了不停地檢修問題。 其缺點是： 1、保護范圍小，全線裝設(shè)的投資成本較大（必須接地）； 2、避雷器閥片長期承受工頻電壓，容易老化； 3、高土壤電阻率地區(qū)接地電阻難以達標； 4、引線太長時保護水平降低，最好只做臺區(qū)保護。 5、技術(shù)參差不齊，不同廠家配件不能互換。 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可摘掛式傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可摘掛式避雷避雷器器1 1、

12、接接地地端端高壓端高壓端干干弧距弧距離離 小小，安裝，安裝卡卡夾在復(fù)夾在復(fù)合合外外套套 上上，容易，容易老老化和破化和破碎碎。 2 2、跌跌落落式式熔斷簡熔斷簡單單改造改造， 結(jié)結(jié)構(gòu)過于構(gòu)過于冗冗余，感余，感抗抗大大， 保保護水平護水平被被降低降低； 3 3、脫脫離離器器塑膠外塑膠外殼殼外置外置容容 易易老化，老化，引引起拒動起拒動和和誤誤動動； 4 4、故故障障時時不能自不能自跌跌落落。自彈射可拆卸式避雷器 1、不銹鋼全新設(shè)計，無 冗余結(jié)構(gòu)，耐腐蝕、耐污 穢、安裝簡便； 2、脫離器與避雷器集成 一體，耐氣候老化、免污 穢電流誤動干擾； 3、定向射出，脫離故障 動作方向順著避雷器脫扣 方向，動

13、作可靠。 5 5、安裝線、安裝線路路過過電壓電壓保保護器護器 這種線路過電壓保護器，相當于帶有外間隙的氧化 鋅避雷器，在運行中，平時是不承受運行電壓的， 因而使用壽命較長，基本免維護。減少跳閘次數(shù) 明顯。 缺點是：被動防雷，在防止絕緣導(dǎo)線斷線時，絕 緣缺陷時才開始作用；氧化鋅損壞后無法識別。 2011年-2014年佛山地區(qū)共運行1萬只左右，運行 三年后過電壓保護器損壞27%左右，但難以檢測。 期待加上故障識別功能。佛山地區(qū)安裝過電壓保護佛山地區(qū)安裝過電壓保護器器 、 l i t 陽 帽限流型保護器限流型保護器 所謂限流型的過電 壓保護器，主要二 種，一種是氧化鋅 磁片的外間隙避雷 器；還有一種

14、是氣 體放電管加外間隙 避雷器；氧化鋅的 那種能夠無續(xù)流和 無漏流，但氧化鋅 老化后難以檢測。 期待以后加上故障 識別功能。氣放管 類型的無漏流但有 續(xù)流，不接地時容 易燒毀。佛山地區(qū)安裝過電壓保護佛山地區(qū)安裝過電壓保護器器 6 6、使用老、使用老式式羊羊角金角金具具：（：（第第一代一代防防雷金雷金具具）許多老線路上采用此產(chǎn)品效果中等，安裝方便，造價相 對低。缺點：1、放電高壓電極離線太近，電弧有時候有會引 起斷線和斷股；2、需加裝接地電極片，安裝費用增加和線路不簡潔，引起鳥類短路故障等。3、絕緣導(dǎo)線應(yīng)用時，有些產(chǎn)品穿刺部分連同金具部分為一次澆鑄成形，齒根如同刀狀易損傷線芯。角型保護間隙（老式

15、羊角線夾角型保護間隙（老式羊角線夾） 保護金具羊角型線保護金具羊角型線夾夾 7 7、新型防弧線夾（穿刺、新型防弧線夾（穿刺式式/ /非穿刺式非穿刺式） 1 1、引、引弧弧棒和線棒和線夾夾座裝配座裝配連連接成一接成一體體，當雷，當雷擊擊發(fā)生時發(fā)生時， 引弧棒和絕緣子（或橫擔(dān)）金引弧棒和絕緣子（或橫擔(dān)）金屬屬件之件之間間放放電電，將過，將過 去去的絕緣子沿面閃絡(luò)破壞轉(zhuǎn)移的絕緣子沿面閃絡(luò)破壞轉(zhuǎn)移到到引弧引弧棒棒上上燒燒灼，從灼，從 而保而保護絕緣子和導(dǎo)線不受損傷護絕緣子和導(dǎo)線不受損傷。 2 2、穿刺式防弧線夾具有穿刺式的、穿刺式防弧線夾具有穿刺式的刺刺齒構(gòu)齒構(gòu)造造，安安裝施裝施 工方便，不需剝除絕緣

16、導(dǎo)線絕工方便，不需剝除絕緣導(dǎo)線絕緣緣層，層，不不需需加加裝地級裝地級 片，片，避免線芯腐蝕，也減輕安避免線芯腐蝕，也減輕安裝裝人員人員勞勞動動強強度度（30 30 分鐘安分鐘安裝一基桿）裝一基桿）。 缺點：一定要安裝在負荷側(cè)，缺點：一定要安裝在負荷側(cè)，雙雙向供向供電電時時最最好兩側(cè)好兩側(cè)安裝；安裝； 新型防新型防弧線夾安裝示意圖弧線夾安裝示意圖穿刺效穿刺效果示意圖果示意圖FDL-50/240型 防 雷 盟 電 撞 她 環(huán)（ 竅 刺 武Jl竅 翩 而號FD L- 50/2崎電t主麟 FDL-50/FDL-50/2 24040型防雷驗電接地環(huán)（東莞橫瀝鎮(zhèn)線路安裝）型防雷驗電接地環(huán)（東莞橫瀝鎮(zhèn)線路安

17、裝）廣州供廣州供電電局局CFH-70/24CFH-70/240 0型防弧線夾安裝示意圖型防弧線夾安裝示意圖廣州蘿廣州蘿崗供電崗供電局局CFH-70/240CFH-70/240型防弧線夾安裝示意圖型防弧線夾安裝示意圖四川成四川成都溫都溫江江供電局供電局CFCFH H-70/240-70/240型防弧線夾安裝示意圖型防弧線夾安裝示意圖廣州從廣州從化供電化供電局局CFH-70/240CFH-70/240型防弧線夾安裝示意圖型防弧線夾安裝示意圖廣州供廣州供電電局局CFH-70/240CFH-70/240型防弧線夾安裝示意圖型防弧線夾安裝示意圖2013年5月一次雷擊擊中此段線路，這天雷擊中此桿出現(xiàn)防 弧

18、線夾和絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象（巡線人員看到中相出現(xiàn)瞬時火 球）。因為線路沒有跳閘，白云所當時沒有發(fā)現(xiàn)這個絕緣 子有閃絡(luò)痕跡；后來經(jīng)登桿拆下才發(fā)現(xiàn)這個絕緣子的雷擊 痕跡。這基桿并且架設(shè)了架空防雷線。筆者認為這個案例 中防弧線夾起了很好的定向閃絡(luò)作用，保護絕緣子功效顯 著；與此同時引起單相對地故障，使線路開關(guān)跳閘。 廣州黃埔供電局2012年5月安 裝3400支，其中有這支被燒灼 嚴重，2014年9月已更換。8 8、安裝防、安裝防雷支柱絕雷支柱絕緣緣子、防雷耐子、防雷耐張張絕緣子絕緣子防雷支柱絕緣子防弧線夾與絕緣子二合一絕緣子。 穿刺式的防雷支柱絕緣子不需剝開絕緣層，大大減輕安裝人員的勞動強度。由于把支柱絕

19、緣子； 更使線路簡潔美觀并極大地降低了造價。陶瓷 的和硅橡膠復(fù)合絕緣子根據(jù)客戶需要任意挑選；防雷耐張絕緣子防弧間隙與絕緣子二合一絕緣子。能承受70KN負荷拉力，絕緣導(dǎo)線應(yīng)用是可將驗電環(huán)合并。代表：復(fù)合/陶瓷防雷支柱、復(fù)合防雷耐張、復(fù)合防雷橫擔(dān)廣州、東莞、佛山、江門、肇廣州、東莞、佛山、江門、肇慶慶、云、云浮浮、深深圳、惠圳、惠州、河源、珠海等地區(qū)大量使州、河源、珠海等地區(qū)大量使用用 穿刺效果圖穿刺技術(shù)引進德國工 藝是通過二次成型四 道工序完成：上下各 20個銅質(zhì)鍍鎳的鈍齒，不咬傷鋁絞線，能 通過大電流熱穩(wěn)定性 實驗。 伊：ZE臼-rsc口A 伊 . . . . ，E臼-rsc口伊：Z穿刺頭沒過

20、關(guān)會引起防護失敗穿刺頭沒過關(guān)會引起防護失敗造造成事成事故故 9 9、故障脫離識別防雷、故障脫離識別防雷絕絕緣子緣子 熱爆脫離器熱爆脫離器 + + 絕緣子絕緣子 + + 氧化鋅避雷氧化鋅避雷器器 三合一三合一 1、高壓在上面。非、高壓在上面。非 線性鉗位元件和鉗線性鉗位元件和鉗 位金屬環(huán)平時是不位金屬環(huán)平時是不 帶電的，耐老帶電的，耐老化化。 2、絕緣子內(nèi)的避雷、絕緣子內(nèi)的避雷 器老化嚴重時故障器老化嚴重時故障 脫扣環(huán)自行彈落。脫扣環(huán)自行彈落。 3、故障脫離的絕緣、故障脫離的絕緣 子只能相當普通絕子只能相當普通絕 緣子用，當有停電緣子用，當有停電 計劃時再更換。計劃時再更換。9 9、故障脫離識別

21、防雷、故障脫離識別防雷絕絕緣子緣子1010、定向熱爆脫離器、定向熱爆脫離器脫離器為避雷器的一種附加裝置，通常與避 雷器串聯(lián)(接在高壓側(cè)或接地側(cè))使用。當避雷器 正常運行時，承受各種機械力、電動力;通過瞬 態(tài)電流，泄放過電壓能量時，脫離器應(yīng)能承受，不會動作。當避雷器有故障時，脫離器應(yīng)迅 速動作，將與避雷器聯(lián)接的高壓線或接地線斷 開，使避雷器退出運行?？煞乐挂虮芾灼鞴收?造成電網(wǎng)接地而送不出電?？蓽p少避雷器年度 停電檢修預(yù)試。脫離器動作后有明顯的斷開標 識，便于迅速發(fā)現(xiàn)故障點，大大方便了維護工 作。1、外殼的耐氣候性能差，容 易老化，脫離器內(nèi)的瓷芯與外殼 內(nèi)壁出現(xiàn)碳化，形成電流旁路產(chǎn) 生拒動；2、

22、塑膠材料外殼尚不能滿足高壓避雷器的抗拉抗扭的要求。 3、密封破壞后在雷電流通過 脫離器泄放過電壓能量時水會瞬 間汽化，從而產(chǎn)生水錘效應(yīng)，便脫離器脫落產(chǎn)生誤動。1、金屬外殼可防止龜裂；2、抗拉抗扭的機械強度更 高;3、脫離動作時定向彈射，有利于高壓避雷器的故障滅 弧。熱爆式脫離器試驗要求及試熱爆式脫離器試驗要求及試驗驗程序程序 先做脫離器的耐受試驗,再做脫離器的脫離試驗,這樣更符合脫離器與避雷器的 實際運行狀態(tài),程序如下:1. 機械強度試驗：(所有試品)：抗拉500N；抗扭40N.m；2.密封試驗:水浸泡48h或含NaCl的沸水煮42h; (所有試品)3.溫度循環(huán)試驗(所有試品)4.沖擊電流耐受

23、試驗(與所配用的避雷器要求相同): (所有試品) a.2ms方波600A,18次 b.4/10uS大電流100kA,2次(如做動作負載時,可取消此項)C.動作負載試驗 d.30/80uS操作沖擊電流,30kA,2次5.工頻電流20mA/2h耐受試驗(所有試品,注:避雷器在污穢及淋雨狀態(tài)下,表面泄漏電流全流經(jīng)過脫離器) 6.脫離動作試驗(經(jīng)15項耐受試驗完成后的所有試品,分別選做如下試驗)a.工頻起始動作電流試驗:100mA下,動作時間不大于1200s(部分試品)b.時間/電流特性試驗5A/20A/200A/800A 1111、可調(diào)式過電壓、可調(diào)式過電壓保保護護 1 1、采用球型電極主要是因為球、采用球型電極主要是因為球型型電極電極之之間間的的電場電場為稍不均勻電場，相對于目前為稍不均勻電場，相對于目前采采用的用的棒棒板板間間隙放電隙放電 分散性小，雷電沖擊放電電壓分散性小，雷電沖擊放電電壓較較穩(wěn)定穩(wěn)定。 2 2、主要用于臺區(qū)的進行保護和變、主要用于臺區(qū)的進行保護和變電電站