10kV架空絕緣導(dǎo)線施工若干問題探討

1、10kV架空絕緣導(dǎo)線施工若干問題探討解決雷擊斷線以及降低由于雷電造成的感應(yīng)工頻電流 造成的事故跳閘，結(jié)合對架空絕緣導(dǎo)線性能、規(guī)格、應(yīng)用區(qū) 域，以及設(shè)計、施工中應(yīng)注意的問題進(jìn)行以下分析。為降低樹木、鳥類、積雪等外部原因引起的架空配電線 路故障，有效提高供電安全和供電可靠率，今天我們就架空 絕緣導(dǎo)線施工問題進(jìn)行一下簡單探討和分析。架空絕緣導(dǎo)線的主要特點1.1絕緣性能好架空絕緣導(dǎo)線由于多了一層絕緣層，比裸導(dǎo)線具備優(yōu)越 的絕緣性能，可減少線路相間距離，降低對線路的支持件的 絕緣要求，提高同桿架設(shè)線路的回路數(shù)。1.2防腐蝕性能好架空絕緣導(dǎo)線由于外層有絕緣層，比裸導(dǎo)線受氧化腐蝕 的程度小，抗腐蝕能力較強，

2、可延長線路的使用壽命。1.3防外力破壞減少受樹木，飛飄金屬膜和灰塵等外在因素的影響，減 少相間短路及接地事故。1.4強度達(dá)到要求。我局設(shè)計的架空絕緣線路導(dǎo)線均按 帶鋼芯絕緣線設(shè)計，使整個導(dǎo)線的機(jī)械強度能達(dá)到應(yīng)力設(shè)計 要求。架空絕緣導(dǎo)線的選材規(guī)格線芯。架空絕緣導(dǎo)線有鋁芯和銅芯兩種。在配電網(wǎng)中，鋁芯應(yīng)用比較多，主要是鋁材比較輕，而且較便宜， 對線路連接件和支持件的要求低，加上原有的配電網(wǎng)也以鋼 芯鋁絞線為主，選用鋁芯線便于原有網(wǎng)絡(luò)的連接。在實際使 用中也多選用鋁芯線。銅芯線主要是作為變壓器及開關(guān)設(shè)備絕緣材料。架空絕緣導(dǎo)線的絕緣保護(hù)層有厚絕緣(3 . 4mm和薄絕緣(2 . 5mm兩種。厚絕緣的運行

3、時允許與樹 木頻繁接觸，薄絕緣的只允許與樹木短時接觸。絕緣保護(hù)層 又分為交聯(lián)聚乙烯和輕型聚乙烯，交聯(lián)聚乙烯的絕緣性能更 優(yōu)良。架空絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式單根常規(guī)敷設(shè)方式。這種架設(shè)方式就是采用目前裸導(dǎo)線的常規(guī)水泥電桿、鐵附件及陶瓷絕緣子配件，按裸體 導(dǎo)線架設(shè)方式進(jìn)行架設(shè)，比較適合于老線路進(jìn)行改造和走廊 較充分的區(qū)域。單根敷設(shè)采用特制的絕緣支架把導(dǎo)線懸掛，這種方式可增加架設(shè)的回路數(shù)，節(jié)省線路走廊。架空絕緣導(dǎo)線應(yīng)用范圍(1)適用于多樹木地方。裸導(dǎo)線架設(shè)的線路，在樹木較多的地段，往往線路的架設(shè)和維護(hù)與綠化和林業(yè)產(chǎn)生很大的矛盾。采用架空絕緣導(dǎo)線可減少樹木的砍伐(架設(shè)初期及 運行維護(hù)階段)，解決許多難題，與綠

4、化、林業(yè)等部門的矛 盾也減少，保護(hù)好了生態(tài)環(huán)境，同時美化了市容，而且降低 了線路接地故障。(2)適用于多飛飄金屬灰塵及多污染的區(qū)域。在老工業(yè)區(qū)，由于環(huán)保達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，金屬加工企業(yè)，經(jīng)常有飛飄金 屬灰塵隨風(fēng)飄揚。在火力發(fā)電廠、化工廠的污染區(qū)域，造成 架空配電線路短路、接地故障。采用架空絕緣導(dǎo)線，是防止 10kV配電線路短路接地的較好途徑。適用于鹽霧地區(qū)。鹽霧對裸導(dǎo)線腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，使裸導(dǎo)線抗拉強度大大降低， 遇到刮風(fēng)下雨，引發(fā)導(dǎo)線斷裂， 造成線路短路接地事故，縮短線路使用壽命。采用架空絕緣 導(dǎo)線，能較好地防鹽霧腐蝕。因為有了一層絕緣層保護(hù)，可 減少鹽霧對導(dǎo)體的腐蝕，延緩線路的老化，延長線路的使用 壽

5、命。適用于雷電較多的區(qū)域。架空絕緣導(dǎo)線由于有層絕緣保護(hù)，可降低線路引雷，即使有雷電，影響也會小得 多。在雷區(qū)，采用裸導(dǎo)線架設(shè)的線路，線路絕緣普遍下降較 快，經(jīng)常出現(xiàn)爆裂接地事故。換上架空絕緣導(dǎo)線后，可減少 接地故障的停電時間。施工工藝的注意問題(1)架空絕緣導(dǎo)線的架設(shè)應(yīng)選擇在干燥的天氣進(jìn)行，盡量避免在濕度較大的天氣放線施工。在放線施工前后要用2500V兆歐表搖測導(dǎo)線的絕緣電阻，判斷絕緣電阻是否達(dá)標(biāo)、 絕緣層是否損傷。(2)放線時，絕緣線不得在地面、桿塔、橫擔(dān)、瓷瓶或其他物體上拖拉，以防損傷絕緣層。絕緣層損傷深度在絕緣層厚度的10%及以上時應(yīng)進(jìn)行絕緣修補。可用絕緣自粘帶 纏繞，每圈絕緣粘帶間搭壓

6、帶寬的 1/2,補修后絕緣自粘帶 的厚度應(yīng)大于絕緣層損傷深度，且不少于兩層；也可用絕緣 護(hù)罩將絕緣層損傷部位罩好，并將開口部位用絕緣自粘帶纏 繞圭寸住。一個檔距內(nèi)，單根絕緣線絕緣層的損傷修補不宜超 過三處。絕緣線線芯損傷時，若截面損傷不超過導(dǎo)電部分截面的17%,可敷線修補，敷線長度應(yīng)超過損傷部分，每端纏繞長度超過損傷部分不小于100mm若截面損傷在導(dǎo)電部分截面的6%以內(nèi)，損傷深度在單股線直徑的I , 3之內(nèi)，應(yīng)用同金 屬的單股線在損傷部分纏繞，纏繞長度應(yīng)超出損傷部分兩端 各30mm線芯損傷有下列情況之一時，應(yīng)鋸斷重接：在同截面內(nèi)，損傷面積超過線芯導(dǎo)電部分截面的17%;鋼芯斷 股。絕緣線的連接不

7、允許纏繞，應(yīng)采用專用的線夾、接續(xù)管連接；絕緣線連接后必須進(jìn)行絕緣處理；絕緣線的全部端頭、 接頭都要進(jìn)行絕緣護(hù)封， 不得有導(dǎo)線、接頭裸露，防止進(jìn)水;絕緣線接頭必須進(jìn)行屏蔽處理。承力接頭的連接采用鉗壓法、液壓法施工。在接頭處安裝絕緣護(hù)套，絕緣護(hù)套管徑一般應(yīng)為被處理部位接續(xù) 管的1.5 2.0倍。非承力接頭裸露部分須進(jìn)行絕緣處理， 安裝專用絕緣護(hù)罩。導(dǎo)線架設(shè)后考慮到塑性伸長率對弧垂的影響，應(yīng)采用減少弧垂補償，弧垂減少的百分?jǐn)?shù)為：鋁或鋁合金芯絕 緣線20%，銅芯絕緣線 7% -8 %。緊線時，絕緣線不宜過 牽引，應(yīng)使用網(wǎng)套或面接觸的卡線器，并在絕緣線上纏繞塑 料或橡皮包帶，防止卡傷絕緣層。絕緣線的固定

8、直線桿采用針式絕緣子或棒式絕緣子，耐張桿采用兩片懸式絕緣子和耐張線夾或一片懸式絕緣 子和一個中壓蝶式絕緣子。絕緣線路及線路上變壓器臺的次側(cè)應(yīng)設(shè)置停電工作接地點，停電工作接地點處宜安裝專用停電接地金具，用以懸掛接地線。(我局在各電壓等級線路的首端配置一組穿刺接地線夾)線路防雷的問題 6.1斷線原因 當(dāng)雷擊絕緣導(dǎo)線時，絕緣導(dǎo)線的絕緣層對雷電產(chǎn)生的電弧移動形成屏障，致使電弧的移動速度較慢，工頻電弧集中 在絕緣層的破壞點。當(dāng)雷擊破壞了絕緣導(dǎo)線的絕緣層后，其 產(chǎn)生的電弧電流造成了相間短路。由于電弧部位被固定。絕 緣導(dǎo)線發(fā)生雷擊后比裸導(dǎo)線更容易燒斷。此外，線路上的絕 緣子也會因雷擊而發(fā)生閃絡(luò)或爆裂，甚至造

9、成導(dǎo)線熔斷等事 故。6.2防雷措施：(1)在架空絕緣導(dǎo)線上方安裝相應(yīng)的避雷線；線路上的絕緣子采用針式、支柱復(fù)合絕緣子(例：FP-1-0/2. 5或FZS-0/5) ; (2)重雷區(qū)，在線路上每隔大約150m 安裝一組避雷器(例：丫5WS-12. 4/50) ; (3)在居民區(qū)的鋼 筋混凝土電桿宜接地，鐵桿應(yīng)接地，接地電阻均不應(yīng)超過 30D; (4)帶承力線的架空絕緣配電線路其承力線應(yīng)接地，其接地電阻不應(yīng)大于 30D。(我局在各電壓等級線路的每120米 距離配置一組氧化鋅避雷器)架空絕緣配電線路施工問題的探索1配電線路架空絕緣導(dǎo)線的設(shè)計及施工 絕緣導(dǎo)線和鋼心鋁絞線 （裸導(dǎo)線）在同一個規(guī)格內(nèi)，絕緣

10、導(dǎo)線載流量比裸導(dǎo)線載流量要小。絕緣導(dǎo)線加上絕緣層以 后，導(dǎo)線散熱較差，其載流能力差不多比裸導(dǎo)線低一個檔次。因此設(shè)計選型時絕緣導(dǎo)線要選大一檔，同時耐張線夾直接夾 在導(dǎo)線絕緣子上，為防止導(dǎo)線拉力過大，使絕緣層產(chǎn)生裂紋或退皮，一般絕緣導(dǎo)線最大使用應(yīng)力均取用41N/mm2左右。導(dǎo)線排列及檔距。架空絕緣線路導(dǎo)線排列和裸導(dǎo)線線路基本相同，可分為三角、垂直、水平以及多回路同桿架設(shè)，架空絕緣線路的檔距應(yīng)控制在50m為宜。絕緣導(dǎo)線相間距離。由于架空絕緣導(dǎo)線有良好絕緣性0.4m。能，因此相間距離比裸導(dǎo)線線路要小，但垂直、三角排列的 相間距離不小于 0.3m；水平排列的相間距離不小于同桿架設(shè)兩回路線垂直距離及水平距

11、離不小于0.5m?？缃哟铑^、弓I下線和鄰相的過引線及低壓線路的凈空距離，以及架空絕緣導(dǎo)線和電桿拉線或構(gòu)架的凈空距離不小于0.2m。絕緣導(dǎo)線連接。不允許纏繞，絕緣導(dǎo)線盡可能不要在檔 距內(nèi)連接，在耐張桿跳線時連接。如確實要在檔距內(nèi)連接， 在一個檔距內(nèi)，每根導(dǎo)線不能超過一個承接頭，接頭距導(dǎo)線 的固定點，不應(yīng)小于 0.5m。不同金屬、規(guī)格、絞向的絕緣線 嚴(yán)禁在檔距內(nèi)做承力連接。絕緣導(dǎo)線連接點應(yīng)使用絕緣罩或自粘絕緣膠帶進(jìn)行包扎。絕緣導(dǎo)線弧垂?？紤]到塑性伸長率對弧垂的影響，應(yīng)采用減少弧垂法補償，弧垂減少的百分?jǐn)?shù)為鋁或鋁合金芯絕緣 線20%銅心絕緣線7% 8%緊線時絕緣線不宜過牽引，線 緊好后同檔內(nèi)各相導(dǎo)線

12、弛度應(yīng)力求一致。絕緣導(dǎo)線固定。絕緣導(dǎo)線和絕緣子的固定采用絕緣扎線。針式或棒式絕緣子的梆扎，直線桿采用頂槽綁扎法，直接角度桿采用邊槽內(nèi)綁扎法，綁扎在線路外角側(cè)槽上。螺式絕緣子綁扎于邊槽內(nèi)，絕緣線和絕緣子接觸部分應(yīng)用絕緣自粘帶纏繞，超出固定兩側(cè)各 300mm絕緣導(dǎo)線施工架設(shè)。與架空裸導(dǎo)線不同，不允許導(dǎo)線在施工中對絕緣層損傷，要注重對絕緣層的保護(hù)，盡量避免導(dǎo) 線絕緣層和地面及桿塔附件接觸摩擦。絕緣導(dǎo)線跨線及引落線搭接。與裸導(dǎo)線連接有所不同，因絕緣導(dǎo)線需要專用剝線鉗，才能將絕緣層剝開，工藝較復(fù) 雜，要求較嚴(yán)格。跨接線連接可采用并溝線夾或接續(xù)管進(jìn)行 連接。引落線可采用并溝線夾或 T型線夾進(jìn)行連接。同時要

13、 將接口處用絕緣罩或絕緣自粘膠膠帶進(jìn)行包扎。2配電線路絕緣化施工工藝改造 在絕緣線安裝運行中發(fā)現(xiàn)，由于受架空裸線安裝工藝和方法的影響，存在許多不當(dāng)之處，造成進(jìn)水、導(dǎo)線從線夾中 滑出、導(dǎo)線振動疲勞、局部發(fā)熱等，影響絕緣線安全運行， 縮短使用壽命，主要有以下方面：耐張線夾選用、安裝不當(dāng)。支撐桿的T接塔頭，剝?nèi)ソ^緣層安裝，不進(jìn)行絕緣、防水、 屏蔽處理；平板線夾規(guī)格選擇不當(dāng)。導(dǎo)線與絕緣子固定扎線 使用金屬裸線，運行中產(chǎn)生放電燒壞絕緣層；絕緣線與絕緣 子接觸部分沒有纏繞絕緣自粘帶。改造方法：關(guān)鍵要解決絕緣線不剝皮、不破壞絕緣層問題。施工中特別注意對絕緣層的保護(hù)，盡量避免導(dǎo)線絕緣層 和地面及桿塔附件的接觸

14、磨擦。絕緣導(dǎo)線與絕緣子的固定不 采用鋁綁線，改為塑銅線或絕緣綁線。導(dǎo)線間搭火采用彈射 型安普線夾或同性能的 C型線夾，導(dǎo)線與設(shè)備搭火依材質(zhì)采 用銅鋁端子或銅端子。分支桿、耐張桿、帶有跌開等設(shè)備的 桿塔，搭火點采用輻射交聯(lián)熱收縮管護(hù)套技術(shù)密封或采用長 壽命耐候絕緣帶密封。選用絕緣線專用金具，穿刺線夾，制 定工藝標(biāo)準(zhǔn)，明確技術(shù)規(guī)范和操作方法，解決進(jìn)水、絕緣等 問題。如導(dǎo)線壓接，用鉗壓對接；耐張?zhí)€，用鉗壓接線端 子搭接；T接搭接和接地環(huán)搭接，采用穿刺線夾；收緊導(dǎo)線 方法；如需要破線的，采取絕緣、防水、屏蔽處理方法等。3配電線路停電施工接地問題探討3.1配電施工來電隱患在線路停電檢修，配電線路施工過

15、程中仍有可能突然來電。為防止危及人身安全，凡有可 能送電到停電線路工作地段的各側(cè)或停電線路上有感應(yīng)電 壓時，都必須掛接地線?？捎械膯挝慌潆娋€路導(dǎo)線上沒有預(yù)留停電工作接地點，施工人員就在工作地段兩端用電工刀等 工具切除架空絕緣電線表面的交聯(lián)聚乙稀絕緣層，然后掛接 地線，這種操作沒有安全保障。因線路停電后，為掛接地線 需要時間，如果此時發(fā)生任何一種突然來電，都無法保證操 作人員的人身安全。此外，線路停電后，導(dǎo)線上仍存有一部 分殘余電荷，線路越長殘余電荷越多，形成電位也越高，如 不將導(dǎo)線上殘余電荷提前引入大地，施工人員接觸導(dǎo)線時也 會發(fā)生觸電危害。3.2解決接地問題的建議321 在架設(shè)架空絕緣配電線

16、路時，施工單位應(yīng)嚴(yán)按設(shè)計技術(shù)規(guī)程中“防雷與接地”的要求設(shè)置停電工作接地點。3.2.2 嚴(yán)格按設(shè)計技術(shù)規(guī)程要求掛接地線，不能為 圖省事減少應(yīng)掛接地線數(shù)量。在無接地線保護(hù)情況下，堅決 杜絕施工人員用電工刀等工具切除架空絕緣電線表面的絕 緣層。3.2.3停電工作接地點具體設(shè)置部位一般為：各種刀閘負(fù)荷側(cè)，并靠近連接端子處；分支桿、耐張桿的引線上，并 緊靠線夾處。3.2.4 在不違背設(shè)計技術(shù)規(guī)程要求原則下，必要時可在一段線路的主導(dǎo)線上增設(shè)停電工作接地點（例如每5基電桿即設(shè)置一處停電工作接地點），并安裝架空絕緣線路專用接地環(huán)。同時在配電資料中標(biāo)明預(yù)留停電工作接地點的具體位置，供施工人員查閱。3.2.5為方

17、便掛接地線，預(yù)留地線掛接口寬度應(yīng)有規(guī)定，一般在lOOmm左右，各相鄰地線掛接口應(yīng)相距200mn以上。3.2.6為防止導(dǎo)線進(jìn)水受潮發(fā)生銹蝕，預(yù)留停電工作接地點時，必須使用專用剝皮工具切除絕緣電線表面的絕緣 層。絕緣層頂端與導(dǎo)線應(yīng)成 45倒角。剝皮處應(yīng)用絕緣自粘 膠帶包纏兩層，防止導(dǎo)線進(jìn)水受潮。:擊斷線原理2.1雷擊斷線的原因 10kV配電線路在設(shè)計上“先天不足”的耐雷水平，難以承受直接雷和感應(yīng)雷的作用。當(dāng)裸線遭受雷擊發(fā)生閃絡(luò)時， 由于電動力關(guān)系，數(shù)千安培的工頻續(xù)流電弧向負(fù)荷端移動直 至保護(hù)動作，不會造成導(dǎo)線嚴(yán)重?zé)龎摹＝^緣導(dǎo)線則不同，在 擊穿點的周圍存在絕緣，阻礙電弧的移動，使弧根停留在 點燃燒，

18、此時即使將繼電器跳閘時間調(diào)整到最小，導(dǎo)線也將 被幾千安的短路電流所損傷， 斷線事故的發(fā)生仍然難以避免。2.2高層建筑的屏蔽效應(yīng) 市區(qū)的各種高層建筑的屏蔽對減少直接雷的發(fā)生非常有效。但高層建筑的引雷作用卻增加了鄰近線路感應(yīng)過電壓的發(fā)生。據(jù)國外資料統(tǒng)計，配電線路感應(yīng)雷占80%，感應(yīng)雷的放電電流通常小于 1kA,感應(yīng)過電壓的幅值約可達(dá)200300kV。如此高的過電壓幅值對10kV線路來說是難以承受的。這也就說明了表一統(tǒng)計數(shù)據(jù)35kV線路跳閃率遠(yuǎn)低于10kV線路的原因。2.3影響10kV絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的因素線路絕緣水平與建弧率 當(dāng)雷擊作用于絕緣子，絕緣子的閃絡(luò)取決于過電壓值和線路絕緣水平.電弧產(chǎn)生的

19、幾率取決于多個參數(shù)：額定線電壓U2、閃絡(luò)路徑L、雷沖擊發(fā)生的時刻、雷電流的大小和線路 參數(shù)等。在這些參數(shù)中主要決定于沿閃絡(luò)路徑的運行電壓平 均梯度。E=U2/V3 - LL閃絡(luò)長度，m 建弧率是隨著E的降低而降低的。通過對電弧火花放電過程的數(shù)據(jù)分析得到結(jié)論，EW 710kV/m時，建弧率為零。工頻短路電流與雷電產(chǎn)生的熱量造成電弧熔斷絕緣導(dǎo)線的熱量與電弧作用時間有關(guān)，電弧電流產(chǎn)生的熱量:Q=l2RtI電弧電流R電弧電阻T作用時間 假定雷電波波頭時間為 2卩s，雷電幅值為1kA;工頻短路電流作用時間為 0.2s，短路電流亦為1kA。則按上式公式 計算可知工頻續(xù)流產(chǎn)生的熱量將比雷電流產(chǎn)生的熱量大 1

20、0000倍。由此可見感應(yīng)過電壓是雷擊斷線的誘因，而工頻續(xù)流則是造成絕線導(dǎo)線斷線的決定因素。研究雷擊斷線的原理主要目的是確定閃絡(luò)部位并采取相應(yīng)措施，使線路結(jié)構(gòu)更為完善。3、對策在10kV線路中全線裝設(shè)無間隙避雷器的防雷效果是不言而喻的。但是這得增加較大的投資，同時，大量地和架空 線并聯(lián)的無間隙避雷器將使架空線的運行可靠性不可避免地 由于附加設(shè)備可能出現(xiàn)的故障而降低了。裝設(shè)雷擊線，可使 雷電流迅速從避雷線上釋放。雷擊時導(dǎo)線上只產(chǎn)生感應(yīng)過電 壓，具有較好的防雷效果。 但因10kV線路絕緣強度較低，感 應(yīng)雷仍能引起閃絡(luò)而發(fā)生雷擊斷線事故。故避雷器可減少雷 擊斷線事故，但不能杜絕雷擊斷線事故。而下述幾種

21、方案不 失為防止雷擊斷線經(jīng)濟(jì)有效措施。3.1采用玻璃鋼絕緣橫擔(dān)雷擊閃絡(luò)取決于過電壓值和線路絕緣水平，研究表明雷擊引起的電弧嚴(yán)重程度是隨著沿閃絡(luò)路徑的電場梯度的降低 而降低的，因此提高 PS-15絕緣子的絕緣水平就可使雷擊閃 絡(luò)率大為降低，同時，即使發(fā)生雷擊閃絡(luò)其電弧強度也大為 降低。然而由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因，要大幅度提高支柱絕緣子的絕緣水平較為困難，目前上海地區(qū)大量使用的玻璃鋼熔絲橫 擔(dān)具有機(jī)械強度高、絕緣性能好等優(yōu)點。若將其用作支柱絕 緣子橫擔(dān)（見圖2），則可顯著增加閃絡(luò)路徑，從而大幅度 提高線路的耐雷水平，減低線路的建弧率而基本避免了雷擊 斷線事故的發(fā)生。in3.2采用保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)玻璃鋼

22、絕緣橫擔(dān)的應(yīng)用固然可減少線路的雷擊跳閘和雷擊斷線問題，但其過強的絕緣可能會將雷電流引向其他設(shè)備， 造成其它設(shè)備的損壞事故，為使線路在遭受高強度雷擊時雷 電流有一個釋放通道，我們在線路中采用了保護(hù)型絕緣間隙 橫擔(dān)（見圖3）。保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)由火花放電間隙，非線性電阻限流元件。玻璃鋼絕緣橫擔(dān)所造成。火花放電間隙限制了雷電過 電壓幅值，通過放電間隙的調(diào)整可控制架空線絕緣閃絡(luò)的位 置。限流元件能夠在瞬間截斷工頻續(xù)流，有效地保護(hù)了架空 絕緣導(dǎo)線。玻璃鋼絕緣橫擔(dān)則可在限流元件難以承受高強度 雷擊作用時給線路提供一個長閃絡(luò)距離的避雷保護(hù)，從而抑 制工頻續(xù)流的產(chǎn)生。3.3采用保護(hù)型金具柱式絕緣子保護(hù)型金具柱

23、式絕緣子，防雷擊斷線的主要作用在于：1)提高絕緣子的放電距離來減少線路的雷擊閃絡(luò)率;2)通過保護(hù)型金具將導(dǎo)線圍繞起來形成厚實的部件，以防止短路電弧11(根部的燃燒效應(yīng)。閃絡(luò)時，電弧在保護(hù)型金具的厚實部分之間燃燒（見圖4），而使導(dǎo)線免受損傷。rr;汪71 hI 3.4低壓電網(wǎng)的防雷 低壓用電線路絕緣水平低，最易發(fā)生事故。因此，對低壓用電線路的防雷保護(hù)要充分重視。我們在變壓器出口處電纜定位支架上安裝了穿刺型無間隙氧化鋅避雷器（見圖5)。3. 5采用NXL型耐張線夾絕緣導(dǎo)線在法國、日本、澳大利亞等國家20世紀(jì)60年代初開始采用，已經(jīng)有40多年的經(jīng)驗，根據(jù)有關(guān)資料，日本90年代初將架空裸絞線大部分更換

24、為架空絕緣線。線路的雷擊斷線事故也增加，雷擊閃絡(luò)發(fā)生在兩相或三相之間，工頻 電流往往集中在絕緣層的擊穿點上，從而使絕緣導(dǎo)體在斷路 器跳閘前熔斷。裝夾不剝皮耐張線夾的架空絕緣線在以下情 況下容易發(fā)生絕緣皮蠕變或損傷:在張力作用下 發(fā)生振動情況下 受到雷擊情況下 損傷的部位大都發(fā)生在電桿上的絕緣線固定之處，距電桿200500毫米，城網(wǎng)絕緣線防雷，一般采用安裝避雷器的 方法，或選裝防雷擊斷線型的支柱絕緣子及防雷擊斷線型的 耐張線夾。耐張金具的選用對斷線事故的發(fā)生有一定的影響，一種是剝皮的NXL型的耐張線夾，另幾種是不剝皮的 NXJ型和NLL 型耐張線夾。NXL楔型（剝皮）耐張線夾的優(yōu)點有以下三點:是

25、考慮防雷和應(yīng)力集中引起的斷線以及絕緣層蠕變引起的滑線。不剝皮線夾，耐張夾持處為硬塑膠兩塊楔型夾板，夾 板處絕緣導(dǎo)線的絕緣皮，因產(chǎn)生的握力使絕緣層蠕變破壞， 再加上它的線夾殼體結(jié)構(gòu)有平行尖銳角會產(chǎn)生感應(yīng)過電壓， 引起雷擊斷線。原因二是非直接雷擊導(dǎo)線。由于地面或樹木 被雷擊的反擊電壓在導(dǎo)線上， 不剝皮線夾與導(dǎo)線是絕緣狀態(tài)， 絕緣導(dǎo)線承受很高的殘壓而擊斷導(dǎo)線。剝皮線夾由于是厚實 的金屬體，起到水庫容量及散熱的作用，承受的殘壓由耐張 線夾自身承受，這和在直線針式絕緣子上安裝帶間隙的避雷 器或安裝長閃絡(luò)避雷器是同等道理。三是，當(dāng)我們用剝皮耐 張線夾和不剝皮耐張線夾在 240mm2絕緣導(dǎo)線上分別做試驗，在

26、拉力逐漸加大的情況下，剝皮的NXL型楔型耐張線夾始終沒有抽筋的現(xiàn)象，直到拉力超過3.5噸時，導(dǎo)線才被破壞。而不剝皮的 NXJ型耐張線夾，當(dāng)拉力達(dá)到1.7噸時，絕 緣外皮就與鋁芯線分離，發(fā)生抽筋現(xiàn)象。國際上很多絕緣線 路設(shè)計規(guī)程上明確規(guī)定絕緣導(dǎo)線安裝耐張線夾時必須剝皮。（見圖6）4、防雷措施的綜合應(yīng)用針對近年來我市雷電活動較為頻繁，而10kV配電線路絕緣又較為薄弱這一特點，我們在市區(qū)供電公司所轄地區(qū)對防 雷薄弱的線路采用上述措施進(jìn)行了防雷改造，改造中采用了1）曠野地區(qū)在原電桿上設(shè)避雷線，以防直擊雷的侵襲。2）采用絕緣導(dǎo)線保護(hù)型絕緣子取代原PS-15絕緣子以適當(dāng)提高絕緣子的雷電沖放電壓并降低工頻建

27、弧率。同時，在 閃絡(luò)時將電弧引向絕緣子金具有利于散熱可避免絕緣導(dǎo)線斷 線。3）在線路重要位置采用玻璃鋼絕緣橫擔(dān)取代原有的鐵橫擔(dān)，以加強絕緣。4）在線路重要設(shè)備處安裝保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)。保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)在線路中具有控制閃絡(luò)位置、釋放雷電流、保 護(hù)鄰近設(shè)備等諸多功能，在配電線路防雷中具有重要作用。5）用NXL型耐張線夾取代原有的 NXJ NLL、NLD型耐張線夾以以防直擊雷和過電壓引起的雷擊斷線。通過防雷措施的綜合應(yīng)用，我公司10kV配電線路防雷能力有了較大提高。如虬18線路在防雷改造前二年中均遭雷擊斷線，而改造后已經(jīng)歷了二個雷季的考驗，均未發(fā)生雷擊斷線現(xiàn)象。這一事例說明我公司防雷措施是較為成功

28、的。目前，我司已計劃將上述措施加以推廣，以保證設(shè)備可靠供電，滿 足用戶需求。探討10kV架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù)措施時間:2012-07-30 來源：編輯：點擊：ffi64次 字體設(shè)置：為了減少樹枝、鳥類等外物引起架空裸線的故障、減小停電 時間、提高供電可靠性，佛山電力局從1999年開始使用10kV 架空絕緣導(dǎo)線。從運行情況看，確實達(dá)到了預(yù)期的效果。但 是，也帶來了一些新的技術(shù)問題，主要是雷擊斷線問題十分 突出。在已架設(shè)的 20條架空絕緣線路中，在兩年時間內(nèi)已有7條線路受到雷擊而斷線。因此，為確保架空絕緣配電網(wǎng) 的安全運行，必須妥善解決雷擊斷線問題。、架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機(jī)理架空絕緣導(dǎo)線的

29、雷擊耐受特性與架空裸導(dǎo)線的物理特性明顯不同：當(dāng)直擊雷或感應(yīng)雷過電壓作用于裸 導(dǎo)線引起絕緣子閃絡(luò)時，接續(xù)的工頻短路電流電弧在電動力 的作用下沿著導(dǎo)線向背離 電源方向移動，并在工頻續(xù)流燒斷 導(dǎo)線或損壞絕緣子之前引起斷路器動作，切斷電?。粚τ诩?空絕緣導(dǎo)線，在雷擊過電壓閃絡(luò)時，瞬間電弧的電流很大但 時間很短，僅在架空絕緣導(dǎo)線絕緣層上形成擊穿孔，不會燒 斷導(dǎo)線。但是，當(dāng)雷電過電壓閃絡(luò)，特別是在兩相或三相（不定是在同一桿、塔上）之間閃絡(luò)而形成金屬性短路通道， 會引起數(shù)千安培工頻續(xù)流，電弧能量將驟增，此時，由于架 空絕緣導(dǎo)線絕緣層阻礙電弧在其表面滑移，高溫弧根被固定 在絕緣層的擊穿點而在斷路器動作之前燒斷

30、導(dǎo)線。由此可見，雷擊過電壓引起工頻續(xù)流是導(dǎo)致架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線 的主要原因。、防范措施1.安裝架空地線架空地線的作用，主要是將幅值很大的 雷電過電壓轉(zhuǎn)化為電流，經(jīng)很低的桿塔接地電阻排泄出去， 從而大幅度降低雷電過電壓，使導(dǎo)線得到保護(hù)。這在絕緣水 平很高的110kV及以上電壓等級送電線路是作為防雷的主要措施。10kV配電網(wǎng)絕緣水平較低，雷擊架空地線后極容易造 成反擊閃絡(luò)，仍然會發(fā)生工頻續(xù)流燒斷絕緣導(dǎo)線。而且根據(jù) 統(tǒng)計，配電線路遭受直接雷擊或繞擊的概率很小，約占雷害 事故的20%配電線路上80%勺雷電過電壓故障是感應(yīng)過電 壓。因此，架空地線只能在直擊雷頻繁的區(qū)域使用。2.安裝氧化鋅避雷器隨著氧化

31、鋅閥片技術(shù)性能的提高，氧 化鋅避雷器的優(yōu)良保護(hù)性能已被人們所接受，近年來已廣泛 應(yīng)用于電氣設(shè)備過電壓保護(hù)。氧化鋅避雷器可以限制感應(yīng)過 電壓幅值，在雷擊閃絡(luò)后吸收放電能量， 阻止工頻續(xù)流起弧， 達(dá)到保護(hù)導(dǎo)線的目的。氧化鋅避雷器價格比較高，因此要研 究每隔多少距離安裝一組，既要安裝得最小又能夠保護(hù)全 線。氧化鋅避雷器的保護(hù)范圍與雷電特性、氧化鋅避雷器參 數(shù)、氧化鋅避雷器接地裝置的接地電阻數(shù)值和線路絕緣水平 有關(guān)。而其中的雷電特性目前還缺乏數(shù)據(jù)。只能加以假定。以佛山市區(qū)為例：配電線路的感應(yīng)過電壓幅值為200 300kV 峰值，波頭為2卩S,線路采用P 15T針式絕緣子，防雷接 地電阻為10歐姆，建議

32、每隔200 300米安裝一組氧化鋅避雷器。但安裝氧化鋅避雷器亦有不足之處：（1）破壞架空絕 緣導(dǎo)線的主絕緣，可能會因密封不良而引起架空絕緣導(dǎo)線線芯進(jìn)水，容易在線路弧垂最低點處產(chǎn)生積聚水份并發(fā)生電-化腐蝕，運行至六、七年后會發(fā)生腐蝕斷線事故;（2）氧化鋅避雷器在使用時，長期承受工頻電壓的作用，一旦氧化鋅 避雷器意外損壞，將會造成系統(tǒng)死接地的故障。3 .安裝防弧金具在距離絕緣子中心150 200mm勺范圍內(nèi) （負(fù)荷側(cè)）剝離一小段絕緣導(dǎo)線的絕緣層，安裝上防弧金具， 可使雷電過電壓均在防弧金具與絕緣子鋼腳之間定位閃絡(luò)， 接續(xù)的工頻短路電流電弧的弧根固定在防弧金具上燃燒，從 而保護(hù)導(dǎo)線免于燒傷。該方式操

33、作簡便，投資少，能防止雷 擊斷線，但需剝離絕緣層，存在局部導(dǎo)體裸露，并且在雷擊 后必須要更換燒傷的防弧金具。4.安裝線路過電壓保護(hù)器線路過電壓保護(hù)器是由非線性電 阻限流元件（氧化鋅閥片）及串聯(lián)放電間隙（不銹鋼引流環(huán)） 組成，在雷電過電壓閃絡(luò)后引起的工頻續(xù)流流過線路過電壓器,保護(hù)器，非線性電阻限流元件 （氧化鋅閥片）利用其電壓高時 阻值低，電壓低時阻值高的特性，將正弦波形的工頻續(xù)流轉(zhuǎn)變成尖頂波，尖頂波電流在過零前有相當(dāng)長的時間電流幅值 較小，同時，限流元件的殘壓削減放電電壓，截斷工頻續(xù)流 使電弧瞬間熄滅。此時，串聯(lián)間隙起隔離作用，保護(hù)限流元 件耐受較高的過電壓而不損壞，有效地阻止架空絕緣導(dǎo)線發(fā)

34、生雷擊斷線事故。這種方式成本比安裝氧化鋅避雷器稍低， 而且與絕緣子并聯(lián)安裝，不損壞絕緣導(dǎo)線的主絕緣層，基本上免維護(hù)裝合成絕緣子采用合成絕緣子，提高了線路的沖擊 耐壓水平，確保只在特別高的雷電感應(yīng)過電壓作用下才閃 絡(luò)，工頻續(xù)流會因合成絕緣子的放電爬距大而無法建弧而熄 滅。但合成絕緣子價格比較貴，經(jīng)多次閃絡(luò)后將會損傷，適 用于新建線路。三、結(jié)論 絕緣導(dǎo)線雷擊必斷，這是其特性所然，在架設(shè)架 空絕緣導(dǎo)線的地方，應(yīng)重視雷擊斷線問題10kV配電架空絕緣導(dǎo)線的雷擊斷線問題及對策2010-5-19 21:57:00 來源：電摘 要：本文簡要介紹了近三年來上海城區(qū)配電線路雷擊 情況，在對10kV架空絕緣導(dǎo)線受雷

35、擊斷線事故進(jìn)行分析的基 礎(chǔ)上，找出斷線原因并提出對策。關(guān)鍵詞：絕緣導(dǎo)線雷擊建弧率工頻續(xù)流 1.概述10kV配電線路系電力系統(tǒng)中公里數(shù)較長且與用戶關(guān)聯(lián)最為密切的電壓等級線路。由于眾所周知的原因，10kV線路的絕緣水平普遍較低，不僅在雷直擊導(dǎo)線和塔頂時會閃絡(luò)弓 起跳閘，而且在雷電擊中周邊的樹木或建筑時，因感應(yīng)電壓過高也會導(dǎo)致閃絡(luò)。目前我國大、中城市10kV配電線路采用絕緣導(dǎo)線作為架空配電線路的愈來愈多，有效地解決了裸導(dǎo)線難以解決的走 廊和安全問題，與地下電纜相比具有投資省， 建設(shè)快的優(yōu)點， 但也帶來了一些新的技術(shù)問題，其中之一就是絕緣導(dǎo)線在運 行中的雷擊斷線。上海市區(qū)自80年代末開始使用絕緣導(dǎo)線以

36、 來，至目前10kV城網(wǎng)已基本絕緣化。 近期上海地區(qū)雷電活動 頻繁，已造成數(shù)十起配電線路雷擊閃絡(luò)事故，絕緣導(dǎo)線遭雷 擊斷線事件也時有發(fā)生。表一摘要了上海市區(qū)供電公司近三年雷擊線路跳閘統(tǒng)計情況（圖1為03年8月2日黃陂南路 30#桿遭雷擊斷線一組實物照）。因此，對絕緣線路固有的雷擊斷線問題決不能等閑視之，本文針對這一問題綜合有關(guān)資 料就雷擊斷線問題從原理上進(jìn)行分析并提出一些經(jīng)濟(jì)有效的 對策。2001 年2002 年T003 年跳閘線Ji眺閘純谿聚M睡艦祭,1lotv52lOkV24茶10tI&7 棗 j55tVJ5tV35kV1爭41Sn融訕Ss歳功）話條一 1車靈合朋功$寛合闡咸功車92 0中

37、1附斕導(dǎo)lOkv瞬導(dǎo) 冬鱸線3剝辟ICkV般導(dǎo)線斷線6乘谿B -咽BBfB-d2.雷擊斷線原理2.1雷擊斷線的原因 10kV配電線路在設(shè)計上“先天不足”的耐雷水平，難以承受直接雷和感應(yīng)雷的作用。當(dāng)裸線遭受雷擊發(fā)生閃絡(luò)時， 由于電動力關(guān)系，數(shù)千安培的工頻續(xù)流電弧向負(fù)荷端移動直 至保護(hù)動作，不會造成導(dǎo)線嚴(yán)重?zé)龎摹＝^緣導(dǎo)線則不同，在 擊穿點的周圍存在絕緣，阻礙電弧的移動，使弧根停留在L閃絡(luò)長度，m點燃燒，此時即使將繼電器跳閘時間調(diào)整到最小，導(dǎo)線也將 被幾千安的短路電流所損傷， 斷線事故的發(fā)生仍然難以避免。2.2高層建筑的屏蔽效應(yīng)市區(qū)的各種高層建筑的屏蔽對減少直接雷的發(fā)生非常有效。但高層建筑的引雷作用

38、卻增加了鄰近線路感應(yīng)過電壓的發(fā)生。據(jù)國外資料統(tǒng)計，配電線路感應(yīng)雷占80%，感應(yīng)雷的放電電流通常小于 1kA,感應(yīng)過電壓的幅值約可達(dá)200300kV。如此高的過電壓幅值對10kV線路來說是難以承受的。這也就說明了表一統(tǒng)計數(shù)據(jù)35kV線路跳閃率遠(yuǎn)低于10kV線路的原因。2.3影響10kV絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的因素 線路絕緣水平與建弧率當(dāng)雷擊作用于絕緣子，絕緣子的閃絡(luò)取決于過電壓值和線路絕緣水平.電弧產(chǎn)生的幾率取決于多個參數(shù)：額定線電壓U2、閃絡(luò)路徑L、雷沖擊發(fā)生的時刻、雷電流的大小和線路 參數(shù)等。在這些參數(shù)中主要決定于沿閃絡(luò)路徑的運行電壓平 均梯度。E=U2/V3 - L建弧率是隨著E的降低而降低的。

39、通過對電弧火花放電過程的數(shù)據(jù)分析得到結(jié)論，EW 710kV/m時，建弧率為零。工頻短路電流與雷電產(chǎn)生的熱量 造成電弧熔斷絕緣導(dǎo)線的熱量與電弧作用時間有關(guān)，電弧電流產(chǎn)生的熱量:Q=l2RtI電弧電流R電弧電阻T作用時間 假定雷電波波頭時間為 2卩s，雷電幅值為1kA;工頻短路電流作用時間為 0.2s，短路電流亦為1kA。則按上式公式 計算可知工頻續(xù)流產(chǎn)生的熱量將比雷電流產(chǎn)生的熱量大 10000倍。由此可見感應(yīng)過電壓是雷擊斷線的誘因，而工頻 續(xù)流則是造成絕線導(dǎo)線斷線的決定因素。研究雷擊斷線的原理主要目的是確定閃絡(luò)部位并采取相應(yīng)措施，使線路結(jié)構(gòu)更為完善。3、對策在10kV線路中全線裝設(shè)無間隙避雷器的

40、防雷效果是不言而喻的。但是這得增加較大的投資，同時，大量地和架空 線并聯(lián)的無間隙避雷器將使架空線的運行可靠性不可避免地由于附加設(shè)備可能出現(xiàn)的故障而降低了。裝設(shè)雷擊線，可使 雷電流迅速從避雷線上釋放。雷擊時導(dǎo)線上只產(chǎn)生感應(yīng)過電 壓，具有較好的防雷效果。 但因10kV線路絕緣強度較低，感 應(yīng)雷仍能引起閃絡(luò)而發(fā)生雷擊斷線事故。故避雷器可減少雷 擊斷線事故，但不能杜絕雷擊斷線事故。而下述幾種方案不 失為防止雷擊斷線經(jīng)濟(jì)有效措施。3.1采用玻璃鋼絕緣橫擔(dān) 雷擊閃絡(luò)取決于過電壓值和線路絕緣水平，研究表明雷擊引起的電弧嚴(yán)重程度是隨著沿閃絡(luò)路徑的電場梯度的降低 而降低的，因此提高 PS-15絕緣子的絕緣水平就

41、可使雷擊閃 絡(luò)率大為降低，同時，即使發(fā)生雷擊閃絡(luò)其電弧強度也大為 降低。然而由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因，要大幅度提高支柱絕緣子的 絕緣水平較為困難，目前上海地區(qū)大量使用的玻璃鋼熔絲橫 擔(dān)具有機(jī)械強度高、絕緣性能好等優(yōu)點。若將其用作支柱絕 緣子橫擔(dān)（見圖2），則可顯著增加閃絡(luò)路徑，從而大幅度 提高線路的耐雷水平，減低線路的建弧率而基本避免了雷擊 斷線事故的發(fā)生。I科7 /II 3.2采用保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)玻璃鋼絕緣橫擔(dān)的應(yīng)用固然可減少線路的雷擊跳閘和雷擊斷線問題，但其過強的絕緣可能會將雷電流引向其他設(shè)備， 造成其它設(shè)備的損壞事故，為使線路在遭受高強度雷擊時雷 電流有一個釋放通道，我們在線路中采用了保護(hù)型絕

42、緣間隙 橫擔(dān)（見圖3）保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)由火花放電間隙，非線性電阻限流元件。玻璃鋼絕緣橫擔(dān)所造成?；鸹ǚ烹婇g隙限制了雷電過 電壓幅值，通過放電間隙的調(diào)整可控制架空線絕緣閃絡(luò)的位 置。限流元件能夠在瞬間截斷工頻續(xù)流，有效地保護(hù)了架空 絕緣導(dǎo)線。玻璃鋼絕緣橫擔(dān)則可在限流元件難以承受高強度 雷擊作用時給線路提供一個長閃絡(luò)距離的避雷保護(hù)，從而抑 制工頻續(xù)流的產(chǎn)生。3.3采用保護(hù)型金具柱式絕緣子保護(hù)型金具柱式絕緣子，防雷擊斷線的主要作用在于：1)提高絕緣子的放電距離來減少線路的雷擊閃絡(luò)率;2)通過保護(hù)型金具將導(dǎo)線圍繞起來形成厚實的部件，以防止短路電弧11(根部的燃燒效應(yīng)。閃絡(luò)時，電弧在保護(hù)型金具的厚實部

43、分之間燃燒（見圖4），而使導(dǎo)線免受損傷。rr;汪71 hI 3.4低壓電網(wǎng)的防雷 低壓用電線路絕緣水平低，最易發(fā)生事故。因此，對低壓用電線路的防雷保護(hù)要充分重視。我們在變壓器出口處電纜定位支架上安裝了穿刺型無間隙氧化鋅避雷器（見圖5)。3. 5采用NXL型耐張線夾絕緣導(dǎo)線在法國、日本、澳大利亞等國家20世紀(jì)60年代初開始采用，已經(jīng)有40多年的經(jīng)驗，根據(jù)有關(guān)資料，日本90年代初將架空裸絞線大部分更換為架空絕緣線。線路的雷擊斷線事故也增加，雷擊閃絡(luò)發(fā)生在兩相或三相之間，工頻 電流往往集中在絕緣層的擊穿點上，從而使絕緣導(dǎo)體在斷路 器跳閘前熔斷。裝夾不剝皮耐張線夾的架空絕緣線在以下情 況下容易發(fā)生絕緣

44、皮蠕變或損傷:在張力作用下 發(fā)生振動情況下 受到雷擊情況下 損傷的部位大都發(fā)生在電桿上的絕緣線固定之處，距電桿200500毫米，城網(wǎng)絕緣線防雷，一般采用安裝避雷器的 方法，或選裝防雷擊斷線型的支柱絕緣子及防雷擊斷線型的 耐張線夾。耐張金具的選用對斷線事故的發(fā)生有一定的影響，一種是剝皮的NXL型的耐張線夾，另幾種是不剝皮的 NXJ型和NLL 型耐張線夾。NXL楔型（剝皮）耐張線夾的優(yōu)點有以下三點:是考慮防雷和應(yīng)力集中引起的斷線以及絕緣層蠕變引起的滑線。不剝皮線夾，耐張夾持處為硬塑膠兩塊楔型夾板，夾 板處絕緣導(dǎo)線的絕緣皮，因產(chǎn)生的握力使絕緣層蠕變破壞， 再加上它的線夾殼體結(jié)構(gòu)有平行尖銳角會產(chǎn)生感應(yīng)

45、過電壓， 引起雷擊斷線。原因二是非直接雷擊導(dǎo)線。由于地面或樹木 被雷擊的反擊電壓在導(dǎo)線上， 不剝皮線夾與導(dǎo)線是絕緣狀態(tài)， 絕緣導(dǎo)線承受很高的殘壓而擊斷導(dǎo)線。剝皮線夾由于是厚實 的金屬體，起到水庫容量及散熱的作用，承受的殘壓由耐張 線夾自身承受，這和在直線針式絕緣子上安裝帶間隙的避雷 器或安裝長閃絡(luò)避雷器是同等道理。三是，當(dāng)我們用剝皮耐 張線夾和不剝皮耐張線夾在 240mm2絕緣導(dǎo)線上分別做試驗，在拉力逐漸加大的情況下，剝皮的NXL型楔型耐張線夾始終沒有抽筋的現(xiàn)象，直到拉力超過3.5噸時，導(dǎo)線才被破壞。而不剝皮的 NXJ型耐張線夾，當(dāng)拉力達(dá)到1.7噸時，絕 緣外皮就與鋁芯線分離，發(fā)生抽筋現(xiàn)象。國

46、際上很多絕緣線 路設(shè)計規(guī)程上明確規(guī)定絕緣導(dǎo)線安裝耐張線夾時必須剝皮。（見圖6）4、防雷措施的綜合應(yīng)用針對近年來我市雷電活動較為頻繁，而10kV配電線路絕緣又較為薄弱這一特點，我們在市區(qū)供電公司所轄地區(qū)對防 雷薄弱的線路采用上述措施進(jìn)行了防雷改造，改造中采用了1）曠野地區(qū)在原電桿上設(shè)避雷線，以防直擊雷的侵襲。2）采用絕緣導(dǎo)線保護(hù)型絕緣子取代原PS-15絕緣子以適當(dāng)提高絕緣子的雷電沖放電壓并降低工頻建弧率。同時，在 閃絡(luò)時將電弧引向絕緣子金具有利于散熱可避免絕緣導(dǎo)線斷 線。3）在線路重要位置采用玻璃鋼絕緣橫擔(dān)取代原有的鐵橫擔(dān)，以加強絕緣。4）在線路重要設(shè)備處安裝保護(hù)型絕緣間隙橫擔(dān)。保護(hù)型絕緣間隙橫

47、擔(dān)在線路中具有控制閃絡(luò)位置、釋放雷電流、保 護(hù)鄰近設(shè)備等諸多功能，在配電線路防雷中具有重要作用。5）用NXL型耐張線夾取代原有的 NXJ NLL、NLD型耐張線夾以以防直擊雷和過電壓引起的雷擊斷線。通過防雷措施的綜合應(yīng)用，我公司10kV配電線路防雷能力有了較大提高。如虬18線路在防雷改造前二年中均遭雷擊斷線，而改造后已經(jīng)歷了二個雷季的考驗，均未發(fā)生雷擊斷線現(xiàn)象。這一事例說明我公司防雷措施是較為成功的。目前，我司已計劃將上述措施加以推廣，以保證設(shè)備可靠供電，滿 足用戶需求。5、結(jié)束語雖然10kV架空線路雷擊跳閘不可避免，但只要領(lǐng)導(dǎo)重視、措施到位，絕緣導(dǎo)線的雷擊斷線問題是可以得到較好地 解決的。探

48、討10kV架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù)措施時間:2012-07-30 來源：編輯：點擊：ffi64次 字體設(shè)置：為了減少樹枝、鳥類等外物引起架空裸線的故障、減小停電 時間、提高供電可靠性，佛山電力局從1999年開始使用10kV 架空絕緣導(dǎo)線。從運行情況看，確實達(dá)到了預(yù)期的效果。但 是，也帶來了一些新的技術(shù)問題，主要是雷擊斷線問題十分 突出。在已架設(shè)的 20條架空絕緣線路中，在兩年時間內(nèi)已有7條線路受到雷擊而斷線。因此，為確保架空絕緣配電網(wǎng) 的安全運行，必須妥善解決雷擊斷線問題。、架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機(jī)理架空絕緣導(dǎo)線的雷擊耐受特性與架空裸導(dǎo)線的物理特性明顯不同：當(dāng)直擊雷或感應(yīng)雷過電壓作用于裸 導(dǎo)

49、線引起絕緣子閃絡(luò)時，接續(xù)的工頻短路電流電弧在電動力 的作用下沿著導(dǎo)線向背離 蟲源方向移動，并在工頻續(xù)流燒斷 導(dǎo)線或損壞絕緣子之前引起斷路器動作，切斷電??；對于架 空絕緣導(dǎo)線，在雷擊過電壓閃絡(luò)時，瞬間電弧的電流很大但 時間很短，僅在架空絕緣導(dǎo)線絕緣層上形成擊穿孔，不會燒 斷導(dǎo)線。但是，當(dāng)雷電過電壓閃絡(luò)，特別是在兩相或三相（不定是在同一桿、塔上）之間閃絡(luò)而形成金屬性短路通道， 會引起數(shù)千安培工頻續(xù)流，電弧能量將驟增，此時，由于架空絕緣導(dǎo)線絕緣層阻礙電弧在其表面滑移，高溫弧根被固定 在絕緣層的擊穿點而在斷路器動作之前燒斷導(dǎo)線。由此可 見，雷擊過電壓引起工頻續(xù)流是導(dǎo)致架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線 的主要原因。

50、、防范措施1.安裝架空地線架空地線的作用，主要是將幅值很大的 雷電過電壓轉(zhuǎn)化為電流，經(jīng)很低的桿塔接地電阻排泄出去， 從而大幅度降低雷電過電壓，使導(dǎo)線得到保護(hù)。這在絕緣水 平很高的110kV及以上電壓等級送電線路是作為防雷的主要措施。10kV配電網(wǎng)絕緣水平較低，雷擊架空地線后極容易造 成反擊閃絡(luò)，仍然會發(fā)生工頻續(xù)流燒斷絕緣導(dǎo)線。而且根據(jù) 統(tǒng)計，配電線路遭受直接雷擊或繞擊的概率很小，約占雷害 事故的20%配電線路上80%勺雷電過電壓故障是感應(yīng)過電 壓。因此，架空地線只能在直擊雷頻繁的區(qū)域使用。2.安裝氧化鋅避雷器隨著氧化鋅閥片技術(shù)性能的提高，氧 化鋅避雷器的優(yōu)良保護(hù)性能已被人們所接受，近年來已廣泛

51、 應(yīng)用于電氣設(shè)備過電壓保護(hù)。氧化鋅避雷器可以限制感應(yīng)過 電壓幅值，在雷擊閃絡(luò)后吸收放電能量， 阻止工頻續(xù)流起弧， 達(dá)到保護(hù)導(dǎo)線的目的。氧化鋅避雷器價格比較高，因此要研 究每隔多少距離安裝一組，既要安裝得最小又能夠保護(hù)全 線。氧化鋅避雷器的保護(hù)范圍與雷電特性、氧化鋅避雷器參數(shù)、氧化鋅避雷器接地裝置的接地電阻數(shù)值和線路絕緣水平 有關(guān)。而其中的雷電特性目前還缺乏數(shù)據(jù)。只能加以假定。以佛山市區(qū)為例：配電線路的感應(yīng)過電壓幅值為200 300kV 峰值，波頭為2卩S,線路采用P 15T針式絕緣子，防雷接地電阻為10歐姆，建議每隔200 300米安裝一組氧化鋅避雷器。但安裝氧化鋅避雷器亦有不足之處:（1）破

52、壞架空絕緣導(dǎo)線的主絕緣，可能會因密封不良而引起架空絕緣導(dǎo)線線芯進(jìn)水，容易在線路弧垂最低點處產(chǎn)生積聚水份并發(fā)生電-化腐蝕，運行至六、七年后會發(fā)生腐蝕斷線事故;（2）氧化鋅避雷器在使用時，長期承受工頻電壓的作用，一旦氧化鋅 避雷器意外損壞，將會造成系統(tǒng)死接地的故障。3 .安裝防弧金具在距離絕緣子中心150 200mm勺范圍內(nèi) （負(fù)荷側(cè)）剝離一小段絕緣導(dǎo)線的絕緣層，安裝上防弧金具， 可使雷電過電壓均在防弧金具與絕緣子鋼腳之間定位閃絡(luò)， 接續(xù)的工頻短路電流電弧的弧根固定在防弧金具上燃燒，從 而保護(hù)導(dǎo)線免于燒傷。該方式操作簡便，投資少，能防止雷 擊斷線，但需剝離絕緣層，存在局部導(dǎo)體裸露，并且在雷擊 后必

53、須要更換燒傷的防弧金具。4.安裝線路過電壓保護(hù)器線路過電壓保護(hù)器是由非線性電 阻限流元件（氧化鋅閥片）及串聯(lián)放電間隙（不銹鋼引流環(huán)） 組成，在雷電過電壓閃絡(luò)后引起的工頻續(xù)流流過線路過電壓 保護(hù)器，非線性電阻限流元件 （氧化鋅閥片）利用其電壓高時 阻值低，電壓低時阻值高的特性，將正弦波形的工頻續(xù)流轉(zhuǎn) 變成尖頂波，尖頂波電流在過零前有相當(dāng)長的時間電流幅值 較小，同時，限流元件的殘壓削減放電電壓，截斷工頻續(xù)流 使電弧瞬間熄滅。此時，串聯(lián)間隙起隔離作用，保護(hù)限流元 件耐受較高的過電壓而不損壞，有效地阻止架空絕緣導(dǎo)線發(fā) 生雷擊斷線事故。這種方式成本比安裝氧化鋅避雷器稍低， 而且與絕緣子并聯(lián)安裝，不損壞絕

54、緣導(dǎo)線的主絕緣層，基本上免維護(hù)裝合成絕緣子采用合成絕緣子，提高了線路的沖擊 耐壓水平，確保只在特別高的雷電感應(yīng)過電壓作用下才閃 絡(luò)，工頻續(xù)流會因合成絕緣子的放電爬距大而無法建弧而熄 滅。但合成絕緣子價格比較貴，經(jīng)多次閃絡(luò)后將會損傷，適 用于新建線路。、結(jié)論 絕緣導(dǎo)線雷擊必斷，這是其特性所然，在架設(shè)架 空絕緣導(dǎo)線的地方，應(yīng)重視雷擊斷線問題血摘 要：本文簡要介紹了近三年來上海城區(qū)配電線路雷擊 情況，在對10kV架空絕緣導(dǎo)線受雷擊斷線事故進(jìn)行分析的基 礎(chǔ)上，找出斷線原因并提出對策。關(guān)鍵詞：絕緣導(dǎo)線雷擊建弧率工頻續(xù)流 1.概述10kV配電線路系電力系統(tǒng)中公里數(shù)較長且與用戶關(guān)聯(lián)最為密切的電壓等級線路。由

55、于眾所周知的原因，10kV線路的絕緣水平普遍較低，不僅在雷直擊導(dǎo)線和塔頂時會閃絡(luò)弓 起跳閘，而且在雷電擊中周邊的樹木或建筑時，因感應(yīng)電壓過高也會導(dǎo)致閃絡(luò)。目前我國大、中城市10kV配電線路采用絕緣導(dǎo)線作為架空配電線路的愈來愈多，有效地解決了裸導(dǎo)線難以解決的走 廊和安全問題，與地下電纜相比具有投資省， 建設(shè)快的優(yōu)點， 但也帶來了一些新的技術(shù)問題，其中之一就是絕緣導(dǎo)線在運 行中的雷擊斷線。上海市區(qū)自80年代末開始使用絕緣導(dǎo)線以 來，至目前10kV城網(wǎng)已基本絕緣化。 近期上海地區(qū)雷電活動 頻繁，已造成數(shù)十起配電線路雷擊閃絡(luò)事故，絕緣導(dǎo)線遭雷擊斷線事件也時有發(fā)生。表一摘要了上海市區(qū)供電公司近三年雷擊線

56、路跳閘統(tǒng)計情況（圖1為03年8月2日黃陂南路30#桿遭雷擊斷線一組實物照）。因此，對絕緣線路固有的雷擊斷線問題決不能等閑視之，本文針對這一問題綜合有關(guān)資料就雷擊斷線問題從原理上進(jìn)行分析并提出一些經(jīng)濟(jì)有效的對策。2001 年2002 年；00J 年跳用戔監(jiān)1$6筆ft睡戔瞎lotv52雖lOkV2-1雜lOkVifli?棗嗨3地丫35kV1爭童昔禰成帀41重音融爾山殺Tiwr彌茶靈合朋功7常.重合璃咸功 車S；J?%L剛齡導(dǎo)晦彌lOkV購謁 芒姻線3錄線1血V卿導(dǎo) 線斷線B -咽BBfB-d2.雷擊斷線原理2.1雷擊斷線的原因10kV配電線路在設(shè)計上“先天不足”的耐雷水平，難以承受直接雷和感應(yīng)雷

57、的作用。當(dāng)裸線遭受雷擊發(fā)生閃絡(luò)時， 由于電動力關(guān)系，數(shù)千安培的工頻續(xù)流電弧向負(fù)荷端移動直 至保護(hù)動作，不會造成導(dǎo)線嚴(yán)重?zé)龎摹＝^緣導(dǎo)線則不同，在 擊穿點的周圍存在絕緣，阻礙電弧的移動，使弧根停留在L閃絡(luò)長度，m點燃燒，此時即使將繼電器跳閘時間調(diào)整到最小，導(dǎo)線也將 被幾千安的短路電流所損傷， 斷線事故的發(fā)生仍然難以避免。2.2高層建筑的屏蔽效應(yīng)市區(qū)的各種高層建筑的屏蔽對減少直接雷的發(fā)生非常有效。但高層建筑的引雷作用卻增加了鄰近線路感應(yīng)過電壓的發(fā)生。據(jù)國外資料統(tǒng)計，配電線路感應(yīng)雷占80%，感應(yīng)雷的放電電流通常小于 1kA,感應(yīng)過電壓的幅值約可達(dá)200300kV。如此高的過電壓幅值對10kV線路來說是

58、難以承受的。這也就說明了表一統(tǒng)計數(shù)據(jù)35kV線路跳閃率遠(yuǎn)低于10kV線路的原因。2.3影響10kV絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的因素 線路絕緣水平與建弧率當(dāng)雷擊作用于絕緣子，絕緣子的閃絡(luò)取決于過電壓值和線路絕緣水平.電弧產(chǎn)生的幾率取決于多個參數(shù)：額定線電壓U2、閃絡(luò)路徑L、雷沖擊發(fā)生的時刻、雷電流的大小和線路 參數(shù)等。在這些參數(shù)中主要決定于沿閃絡(luò)路徑的運行電壓平 均梯度。E=U2/V3 - L建弧率是隨著E的降低而降低的。通過對電弧火花放電過程的數(shù)據(jù)分析得到結(jié)論，EW 710kV/m時，建弧率為零。工頻短路電流與雷電產(chǎn)生的熱量 造成電弧熔斷絕緣導(dǎo)線的熱量與電弧作用時間有關(guān)，電弧電流產(chǎn)生的熱量:Q=l2Rt

59、I電弧電流R電弧電阻T作用時間 假定雷電波波頭時間為 2卩s，雷電幅值為1kA;工頻短路電流作用時間為 0.2s，短路電流亦為1kA。則按上式公式 計算可知工頻續(xù)流產(chǎn)生的熱量將比雷電流產(chǎn)生的熱量大 10000倍。由此可見感應(yīng)過電壓是雷擊斷線的誘因，而工頻 續(xù)流則是造成絕線導(dǎo)線斷線的決定因素。研究雷擊斷線的原理主要目的是確定閃絡(luò)部位并采取相應(yīng)措施，使線路結(jié)構(gòu)更為完善。3、對策在10kV線路中全線裝設(shè)無間隙避雷器的防雷效果是不言而喻的。但是這得增加較大的投資，同時，大量地和架空 線并聯(lián)的無間隙避雷器將使架空線的運行可靠性不可避免地由于附加設(shè)備可能出現(xiàn)的故障而降低了。裝設(shè)雷擊線，可使 雷電流迅速從避

60、雷線上釋放。雷擊時導(dǎo)線上只產(chǎn)生感應(yīng)過電 壓，具有較好的防雷效果。 但因10kV線路絕緣強度較低，感 應(yīng)雷仍能引起閃絡(luò)而發(fā)生雷擊斷線事故。故避雷器可減少雷 擊斷線事故，但不能杜絕雷擊斷線事故。而下述幾種方案不 失為防止雷擊斷線經(jīng)濟(jì)有效措施。3.1采用玻璃鋼絕緣橫擔(dān) 雷擊閃絡(luò)取決于過電壓值和線路絕緣水平，研究表明雷擊引起的電弧嚴(yán)重程度是隨著沿閃絡(luò)路徑的電場梯度的降低 而降低的，因此提高 PS-15絕緣子的絕緣水平就可使雷擊閃 絡(luò)率大為降低，同時，即使發(fā)生雷擊閃絡(luò)其電弧強度也大為 降低。然而由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因，要大幅度提高支柱絕緣子的 絕緣水平較為困難，目前上海地區(qū)大量使用的玻璃鋼熔絲橫 擔(dān)具有機(jī)械強