屋 它谍 ＧＵＡＮＧＸＩＤＩＡＮＹＥ 分析与探讨 浅析ｌＯｋＶ架空绝缘线雷击断线原因及预防 陈洪海 （北流供电公司，广西北流市５３７４００） 【摘要］针对ｌＯｋＶ架空绝缘线常发生雷击断线事故，分析其雷击断线的原因，探讨其预防和解决的办法。 【关键词】绝缘线；雷击；断线 目前，ｌＯｋＶ架空绝缘线已经广泛地推广应用，有效地解 般不会烧断导线。 决了线路走廊难的问题，减少外物引发故障，缩短停电时间， 提高供电可靠性，但也带来了新的技术问题，主要是雷击断线 问题。 而架空绝缘导线受到雷击时，雷电波向杆塔两侧迅速传 播，由于超过导线绝缘层的耐压水平（一般大于１３９ｋＶ），在抵 达绝缘子附近的薄弱处时，就向铁塔横担放电从而形成雷击 闪络，将导线的绝缘层击穿，形成针孔大小的击穿点。当过电 压引起两相或三相同时闪络时，就可能在雷击闪络的通道上 据有关资料介绍，国外雷击断线事故约占总雷击的 ９６．８％，Ｅｔ本的线路绝缘化较早，雷击断线事故也约占配电网 绝缘事故的３６．８％。而国内包括广西各省市也出现多起绝缘导 形成工频续流，产生高达数千安培的工频短路电弧。工频短路 电弧收到周围绝缘层的阻隔，电弧的弧根不能沿绝缘导线滑 动，只能在雷击闪络处形成针孔集中放电，在绝缘击穿点燃 烧，并在断路器跳闸前极短的时问内就把绝缘导线烧断。尤其 线雷击断线事故，如何预防这一问题已成为困扰电网安全稳 定的重要课题。 １ 雷击断线的原因分析 雷击塔顶或随附近避雷线电流通过杆塔接地体入地，杆 塔电位升高，绝缘子发生闪络；当雷击至避雷线档距中央，地 是在终端杆与耐张杆导线的破损处，工频续流更容易建弧形 成相问金属性短路，最终造成绝缘导线断线。 ２绝缘导线防雷思路分析 根据绝缘导线雷击断线的原理，我们可以把雷比作洪水， 用“疏导”和“堵塞”两种方式进行预防。疏导就是将洪水选择 路径释放，对绝缘导线而言，就是将绝缘子附近的绝缘导线局 线电位升高也可能引起导线、地线间的空气间隙闪络，这两种 统称为反击。它们都是原来接地的物体（杆塔、避雷器），受雷 击后电位升高，反过来对原来是高电位的导线放电。 雷绕过避雷线，击中相导线，这种由导线电位升高所引起 使工频电弧弧根转移或固定在特制金具上燃烧，从 的绝缘子串闪络称为绕击。在高压线路中，绕击和反击之和就 部裸线化，是线路总的雷击闪络次数。绕击和反击时，雷电直接流过杆塔 而保护导线免于烧伤。 或导线，产生的过电压叫雷击过电压。雷击时直击电流通过地 所谓“堵塞”则是加大堤坝的强度使洪水不能释放，对于 表突出物人地散流，直击雷放电的能量通过电磁感应和静电 我们而言就是提高线路绝缘水平，阻止雷击闪络后工频续流 感应方式向四周辐射，导致设备过电压放电，这种感应雷产生 的感应电压叫感应雷过电压。特别是高层建筑的引雷作用增 起弧。这种方式投资大，过高的电压要释放出来，必然会在耐 压水平较低的用户设备处释放，这样就会烧毁用户设备，给用 加了临近线路感应过电压的发生，其危害是大面积的。据统 户造成极大损失。 计，配电线路遭受雷击事故中感应雷占８０％。 当架空裸导线受到雷击后（包括直击雷和感应雷），产生 巨大雷电过电压会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放 电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成 金属性短路通道，引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电 流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动，一 ３．１ 局部加强绝缘，提高线路绝缘水平 ３ 绝缘导线防雷具体措施及优劣 将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担，全 线提高线路绝缘水平，雷电引发的工频续流因爬距大而无法 圈 ２０１３．９（总第１６１期） 分析与探讨 ＧＵＡＮＧＸＩＤＩＡＮＹＥ 虞 它搽 建弧。为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线、加强局部绝 ３．５增长闪络路径 缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘也是一种可尝试的 办法。 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。在横担上安装一Ｕ形绝缘闪络 缺点：更换绝缘子的投资成本较大，而且只能减少断线机 率，防止绝缘导线雷击断线效果不明显。 ３．２架空避雷线 路径，使Ｕ形头部与绝缘导线之间的冲击放电电压比绝缘子 放电电压低。当雷电过电压时，该间隙先于绝缘子击穿闪络， 并沿绝缘闪络路径发展。设计该绝缘路径足够长，就可以阻止 工频续流建弧，切断工频续流。 缺点：如何保持间隙的问题和如何与同杆及其它线路保 持间距的问题很难解决，间隙电压扰动将影响电能质量。 ３．６限流消弧角、氧化锌避雷器 在空旷地区同杆架设架空避雷线对配电架空绝缘线路进 行屏蔽保护，架空绝缘线上的感应电压将降低（１一ｋ）倍，ｋ为避 雷线与导线之间的耦合系数乘以冲击系数。 缺点：①投资成本大。 ②雷击架空避雷线后容易造成反击闪络，定位高度较低 该装置利用放电线夹刺穿绝缘导线的绝缘层，形成对氧 的雷电先导容易产生绕击闪络：仍然可能引发工频续流熔断 化锌限流元件的尖端放电间隙，当线路出现雷电过电压时，尖 绝缘导线。 ３．３保护间隙 端间隙首先放电，雷电流经氧化锌限流元件释放，而工频续流 则被氧化锌限流元件截断，从而防止架空绝缘线路雷击断线 保护间隙将电弧拉长，使电网电压不能维持电弧燃烧，是 事故的发生。 一种最简单的灭弧装置。 随着氧化锌阀片技术性能的提高，氧化锌避雷器优良的 缺点：①间隙不能切断雷电流之后的工频短路电流，必须 保护性能已被人们接受，近年来广泛地应用于电气设备过电 借助于自动重合闸配合来切断电弧。 ②间隙电压扰动将影响电能质量。 ③间隙放电可能导致线圈形式的设备陡波击穿。 ３．４ 放电绝缘子、防雷金具、悬垂线夹闪络保护器 压保护。 缺点：①保护范围较小：只能够保护附近的电气设备免受 雷害。 ②长期承受运行电压，加速了电阻片的劣化而损坏。 ③在消弧线圈接地系统中，如果发生避雷器击穿，将会造 成长接地。 ３。７架空线路过电压保护器 放电绝缘子是在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊 设计的金属线夹。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。 防雷金具在原理上与钳位绝缘子相同。在绝缘导线固定 处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹。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。 而悬垂线夹闪络保护器则是采用悬垂线夹和其它装置作 架空线路过电压保护器由非线性电阻限流元件（氧化锌 阀片）串联放电间隙组成，安装在线路绝缘子上。简单的说它 的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线 性电阻限流元件的合理配合，在雷电过电压的作用下通流动 作，释放雷电过电压能量，有效限制雷电过电压。 缺点：①投资较大； 为闪络保护器，悬垂线夹承受工频电弧。该装置抗震性能较 差，线路风吹舞动时，常发生故障。 缺点：①对供电可靠性和电能质量有所降低； ②杆上设备数量增加； ③需要安装接地装置。 ②存在如何防水浸入绝缘线芯的问题，可能导致导线线 芯的电化学腐蚀，引起断线； ４ 结语 综合上述，防止架空配电线路导线雷击断线措施是多种 多样的，各有优缺点。随着科技水平的不断发展，也还将有许 多新的技术、设备不断涌现。各供电企业应根据自身实际情 ③由于绝缘层的收缩作用和不同材料的热胀系数不同， 剥离部分的长度很难控制在一个固定的值，可能露出带电部 分； ④靠绝缘子及放电间隙硬扛雷电流、工频续电流，需要线 路出线断路器配合掉闸、重合闸，需要顾及出线断路器的性 能； 况，综合考虑选择合适的防雷设施，也可以搭配使用，有效地 防止雷击断线事故发生，保证配电网安全运行。 ⑤影响绝缘导线的机械拉伸性能。 ２０１３．９（总第１６１期） 圆