10kV架空绝缘导线防雷击断线技术研究与应用

施学昭 付四喜 贵童 汪卫疆

摘要：10kV配电线路是我国电力系统中应用最为广泛的线路设备设施，该种输配电线路具有结构设置灵活性强、电能损耗低、综合造价少等优势，但自雷击也会引发架空绝缘导线出现闪络、断线等情况，加强对10kV架空绝缘导线防雷击断线技术的研究十分必要。基于此，本文从10kV防雷支柱绝缘子概述出发，对一种新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线技术展开深入研究，并分析该种技术的应用效果，旨在为相关人员提供参考。

关键词：10kV架空绝缘导线;防雷击断线技术;研究

引言

随着国民经济的不断发展，各地区用电量不断增加，配电线路运载压力不断增加，部分建造年限较久的线路在本身绝缘方面存在一定欠缺，无法有效应对直击雷和感应雷的冲击。为满足不断变化的用电需求，当前各地区电网公司都在逐步对输配电线路进行升级和改造，具有更的架空绝缘导线在现代输配电线路工程中的应用愈加广泛。从输配电工程的实际情况出发，深入研究10kV架空绝缘导线的防雷击断线技术，是保障国民经济稳定发展的重要措施。

1 10kV防雷支柱绝缘子概述

10kV配电线路是我国电力系统中应用最为广泛的线路设备设施，在雷雨天气中，当雷电直接击中10kV配电线路相关设备设施时，塔顶和配电线路中会发生闪络现象，进而引发跳闸断电，雷电在击中导线周围物体时，部分10kV配电线路也可能因感应电压过高而发生闪络，导线绝缘层会在瞬间电弧电流的作用下被直接击穿，连续工频电弧在绝缘层损坏位置中持续燃烧，导线可能在较短时间内完全烧断。为消除这一不良因素对电力系统输配电线路正常运行产生的影响，国家电网相关文件中特别指出，应将过电压保护器安装在城市电网架空绝缘线路中，避免雷击断线事故的出现。下文对一种新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置的技术方案进行详细介绍。

2 新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线技术研究

2.1 技术研究内容

新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置的研究内容主要包含以下几点

①对主动式拦截雷电技术进行研究，包含高导耐腐钛合金接闪器与绝缘屏蔽引下线[1]。该技术研究方向是利用高导耐腐蚀钛合金接闪器和专用绝缘屏蔽引下线将雷电直接由低电阻接地网引入大地中，快速释放的输配电电路中的雷电流能量，避免架空线路中出现过电压情况，从而消除雷击断线危害，提高10kV架空绝缘导线的防雷能力。

新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置的示意图如图1所示。

②研究提供适合绝缘性能的玻璃纤维增强光纤支撑杆技术。使用纤维增强复合材料（FRP）作为增强光纤材料，该种材料具有良好的耐腐蚀、耐久性特点，能有效减少桅杆负载[2]。

③研究电力系统智能监控技术，利用智能监控技术对防雷装置的工作进行全过程监控，对其性能和工作状态进行检测，留存防雷装置的防雷工作记录。该技术主要依托智能雷电计数器得以实现，该装置能全面监控并记录防雷电击断线装置的所有工作记录，为技术人员深入研究防雷保护工作提供可靠的数据支持。

2.2 装置设计依据

传统电力系统输配电线路是利用接闪器配合综合接地系统防止直击雷伤害线路的，其中综合接地系统中的热镀锌圆钢引下线网络能将直击雷直接引入大地中[3]。但该装置难以有效应对因感应雷而引发的过电压现象，输配电线路的安全运行风险系数仍居高不下。因此，在对新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置进行设计时，不仅要关注直击雷可能对输配电线路造成的伤害和影响，还需要全面关注电子电器设备周边区域中在雷电天气中可能遭受雷击的问题，避免防雷装置在过强感应电流的影响下发生电线击断情况。

为预防这一问题的发生，新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置将高性能绝缘材料布置在钛合金引下线周边环境中[4]。该种材料能达到1000mm空气分离同样规格的绝缘效果，并且可直接安装在具有绝缘能力升级需求的线路杆塔上，能有效提高10kV架空绝缘导线的绝缘防雷击水平。IEC规定的防雷标准如图2所示：

2.3 设计方案

新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置中包含的装置主要有高导耐腐蚀接闪器、绝缘玻璃纤维增强光纤（FRP）桅杆、隔离支架、绝缘屏蔽引下线、智能雷电计数器等[5]。整个装置不会直接接触10kV输配电线路，装置中不包含电气导通构件，完成安装后不会对10kV输配电线路的正常运行产生影响，属于完全独立工作的系统。新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导線防雷击断线装置的系统结构图如图3所示。

3 应用效果分析

安装新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线装置后，10kV输配电线路的防雷击断线能力得到显著增强，最大程度消除直击雷、感应雷对10kV输配电线路的影响和危害，同时该装置具有一定的防爆炸、防雷击、防断线效果，从根本上减少绝缘导线的过电压燃烧断线概率，具有良好的应用价值。

结语：

综上所述，电力是现代社会中应用最广泛的能源，对促进各行业发展都具有重要的支撑作用。为充分满足社会中不断增大的用电需求，提高输配电系统运行的稳定性，各电力企业都在加强对新型供配电技术的研究，10kV输配电线路作为国内电力系统中应用最广泛的输配电线路，在绝缘能力上存在一定欠缺，尤其在自然雷电的影响下，容易出现闪络、线路击穿等问题，本文对一种新型屏蔽绝缘隔离10kV架空绝缘导线防雷击断线技术进行深入研究，希望能为我国电力事业的发展献计献策。

参考文献：

[1] 吕晶晶， 吴胜利， 黄长胜，等. 预防架空绝缘导线雷击断线装置的技术研发及应用[J]. 电力系统装备， 2019（6）：2.

[2] 张孟涛， 叶明友， 许萌，等. 基于绝缘导线雷击断线机理的防雷装置研究与应用[J]. 2021（2016-16）：31-32.

[3] 夏永强， 冯海超， 郑智勇. 10kV绝缘导线防断线用避雷器串联羊角间隙的距离确定方法[J]. 电力科学与技术学报， 2019， 34（1）：6.