10kV配电网架空绝缘导线雷击断线的防护措施

范世鹏

摘要：在电力事业快速发展下，社会用电量急剧增长，这就对新时期的电力工程建设提出了更高的要求。在10kV配电网建设中，由于架空线路自身特性，架空导线很容易受到雷击影响出现断线现象，线路受损将严重影响到用户的用电体验，甚至还会产生安全事故。通过10kV配電网架空导线绝缘化处理，可以有效改善导线雷击断线事故出现，确保线路可以正常使用，提升供电质量和安全。本文就10kV配电网架空绝缘导线雷击断线进行分析，结合实际情况，提出合理的防护措施。

关键词：10kV配电网：架空导线：绝缘化：雷击断线：防护措施

10kV配电网架空线路在运行中，对线路的绝缘化处理十分关键，主要是由于架空线路长期暴露在自然环境的影响下，通过绝缘化处理可以有效避免由于接地或是碰线带来的安全事故。更为重要的是，由于导线绝缘性能，即便出现导线断线问题，也可以获得安全保障。较之常规的电缆线路而言，通过绝缘化处理的10kV配电网架空整体投资成本要小得多，并且不需要道路开挖，所以无论是施工周期还是施工难度都要小得多。但是，配电网架空线路绝缘导线仍然存在一定的安全隐患，最为典型的就是雷击断线问题，还有待进一步完善。由此，加强10kV配电网架空绝缘导线雷击断线防护研究很有必要，有助于维护线路运行安全，为社会提供更加优质、稳定的供电服务。

一、10kV配电网架空绝缘导线雷击断线原因

在10kV配电网架空线路运行中，如果感应雷过电压直接作用在10kV配电网架空绝缘导线上，可能导致绝缘层损坏发生闪络事故，击穿导线，发生安全事故。由于周边绝缘层存在阻凝特点，所以工频续流烧断线芯后会在间隙之间持续燃烧，在短时间内将会烧断导线。尤其是在10kV配电网架空线路运行中，导线绝缘性较为薄弱，雷击带来的过电流和过电压将会导致导线三相对地闪络问题，受到这一因素影响，受到热应力作用影响，可能导致弧腹会面逐渐朝着10kV配电网上空移动，电弧交汇产生激烈的反应，进而形成相间电弧。基于此，可以了解到电弧弧根温度较高，集中在针孔位置上持续燃烧，烧断架空导线，这种现象即为雷击断线事故。

二、10kV配电网架空绝缘导线雷击断线有效防护措施

结合绝缘导线雷击断线的机理和原因，所以在对这一现象安全防护措施选择中，主要包括堵塞和疏导两种。其中疏导是将绝缘子附近绝缘导线裸线化处理，促使工频电弧弧根逐渐转移到特定的金属构件上燃烧，这样可以有效避免导线燃烧发生断裂事故。疏导的方式实际操作较为简单，并且不需要过高的投资，但是由于局部裸露，可能存在绝缘缺陷，产生其他的安全事故；加之线夹装置可能存在抗震性不足的问题，线路受到强风吹动后可能发生安全故障问题。而堵塞则是避免雷击闪络发生工频续流起弧。绝缘子两侧局部绝缘导线加强和工频电弧建弧率降低的方法，实际应用中同样可以满足安全要求。对比分析两种方法的优势来看，堵塞方法在实际应用中的线路雷击断线防护效果更为突出，但是由于施工较为复杂，难度大，需要较大的投资，所以未能得到广泛应用。

（一）疏导式防雷措施

其一，局部剥离导线边缘。此种方法在实际应用中，主要是将绝缘子附近部分绝缘剥离，这样出现一部分裸露导线，电弧可以在剥离区域活动，并非固定在某一点上燃烧。但是此种裸导线方式在实际应用中还存在其他的问题，线路绝缘水平要远远小于正常的线路绝缘水平。

其二，防弧金具。大致可以分为两种类型，一种是剥线型防弧金具与穿刺型防弧间隙两种。就剥线型防弧金具来看，在实际应用中主要是在绝缘子中心150mm～200mm附近剥离部分绝缘，安装防弧金具，形成放电间隙。线路受到雷电冲击后形成的电弧固定在金具上燃烧，这样可以有效避免导线被烧断。同时，环网也可以选择在绝缘子附近安装防弧金具。穿刺型防弧间隙则是通过定位雷电冲击放电路径，将工频电弧弧根在防弧间隙电极上固定，这样可以有效避免雷击造成绝缘导线发生断线事故。防弧间隙电极和绝缘导线穿刺接触，可以释放更高的电位，安装过程中并不需要剥离绝缘导线的绝缘层，只需要按照正常运行方式将防弧间隙安装在绝缘子负荷侧即可。

其三，箝位绝缘子。就箝位绝缘子来看，其中主要包括支柱绝缘子、绝缘罩和高压电极几个部分组成。通过绝缘导线固定处剥离绝缘层，并安装引弧放电间隙和金属线夹，以此来充当高压电极。尽管安装方式选择剥线式，但是为了线路安全设计了高压电极绝缘罩，这样可以有效避免绝缘导线局部线路裸露问题出现。

（二）堵塞式防雷措施

其一，架空避雷线。此种方式主要是在空旷的地区使用，架设避雷线来避免10kV配电网架空绝缘线路感应到过电压，在一定程度上可以避免雷击断线事故出现，但是此种方法投资较大，加之配电线路设计绝缘水平不高，所以架空避雷线很容易受到雷击发生闪络现象，进而引发工频续流熔烧断导线现象的出现。所以，此种方法在实际应用中较少，应用范围狭窄。

其二，线路过电压保护器。线路过电压保护器在实际应用中，主要是通过外间隙，与氧化锌限流元件外放电间隙，线路发生雷电过电压时，外间隙放电，雷电流在经过氧化锌限流元件后释放，截断工频续流，这样可以有效避免架空绝缘线路出现烧断线路故障出现。线路在过电压保护器限流元件和线路绝缘子并联处理，如果雷电带来的过电流导致线路保护器球串联发生间隙动作，在一定程度上可以降低导线和塔臂电位差，这样可以有效避免绝缘子发生闪络问题，避免线路短路或是烧断停电，影响到正常的用电体验。串联间隙后，对于其中仍然残留的限流元件本体电压远远小于干绝缘子闪络电压，这样将阻断工频续流，有效避免后续仍然存在断线事故，提升供电质量。

其三，氧化锌避雷器。此种装置在实际应用中，可以帮助线路有效抵御雷电过电压的影响，但是保护范围仅仅局限在本杆设备。由于无间隙氧化锌避雷器在使用中，直接连接避雷器和导线，可以吸收雷电产生的能量，具有较为突出的无放电时延优势。但是，此种装置在实际应用中，难以承受工频电压带来的影响，并且承受雷电过电压具有间歇性特点，避雷器很容易磨损、老化，出现故障问题。与此同时，避雷器和导线直接连接，如果避雷器出现故障，将无法有效避免雷击断线事故出现，影响到供电质量和安全。

结论：

综上所述，架空导线很容易受到雷击影响出现断线现象，进而发生短路和线路受损现象，严重影响到用户的用电体验，通过选择合理的防护装置，尽可能避免受到雷击影响，提升供电质量安全。