許云山，張代鳳

兗礦魯南化肥廠，山東滕州 277500

近年來，國內(nèi)外架空絕緣線發(fā)生雷擊斷線和絕緣子擊穿的事故頻頻發(fā)生，并造成多起人身傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。筆者所在的工廠水源地供電線路改造為架空絕緣線后就多次發(fā)生雷擊斷線和跳閘事故。因此，隨著絕緣線路長度的不斷增加，雷擊斷線和絕緣子擊穿事故已經(jīng)成為嚴重威脅配電線路安全運行的主要根源。如何有效地解決雷擊斷線問題，確保架空線路的安全運行，已經(jīng)成為提高配電網(wǎng)運行水平迫切需要解決的問題。

1 雷擊斷線的機理及主要防范措施

架空絕緣線的雷擊斷線特性與架空裸導(dǎo)線的情況相比有明顯不同：當直擊雷或感應(yīng)雷過電壓作用于架空裸導(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)線表面向背離電源方向滑動，不會集中在某一點燒灼，并在工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線或損壞絕緣子之前就會引起斷路器動作，切斷電弧，不會嚴重燒傷導(dǎo)線。而架空絕緣線則不同，雷電過電壓引起絕緣子閃絡(luò)并擊穿導(dǎo)線絕緣層時，被擊穿的絕緣層呈針孔狀，接續(xù)的工頻短路電流電弧受周圍絕緣層的阻隔，弧根只能在絕緣擊穿點燃燒，在極短的時間內(nèi)導(dǎo)線就會被整齊地燒斷。特別是在耐張桿和盡頭桿導(dǎo)線的破口處，工頻續(xù)流更加容易建弧形成相間金屬性短路，造成斷線。因此，及時切斷雷電流引起的工頻續(xù)流是防止架空絕緣線雷擊斷線的根本方法。

根據(jù)架空絕緣線雷擊斷線的機理，防范的技術(shù)措施主要有“疏導(dǎo)”和“堵塞”兩種。所謂“疏導(dǎo)”就是將絕緣子附近的架空絕緣線局部裸線化，使工頻電弧弧根轉(zhuǎn)移或固定在特制金具上燃燒，從而保護導(dǎo)線免于燒傷。國外一般采取在絕緣子與導(dǎo)線聯(lián)結(jié)處剝離絕緣層安裝閃絡(luò)保護型線夾、裝防弧線夾或放電鉗位絕緣子等。所謂“堵塞”就是限制雷擊過電壓的幅值，阻止雷擊閃絡(luò)后工頻續(xù)流起弧。例如采用過電壓保護器，延長雷擊閃絡(luò)路徑、降低工頻電弧建弧率等方法。

若過電壓保護器采用氧化鋅避雷器和外間隙組合，線路正常運行時，串聯(lián)外間隙具有隔離作用，避雷器不承受持續(xù)工頻電壓，處于“休息”狀態(tài)，即使避雷器劣化損壞，也不會造成線路接地。同時，避雷器只有在一定幅值的雷擊過電壓作用下，串聯(lián)間隙動作后，避雷器本體才處于工作狀態(tài)，因此，過電壓保護器具有良好的防雷性能和可靠性，可以有效提高線路的運行水平。

2 過電壓保護器的改進

帶串聯(lián)間隙的避雷器與線路絕緣子并聯(lián)安裝，當雷擊塔桿或線路時，雷電流引起的高電位使過電壓保護器的串聯(lián)間隙動作，降低了橫擔和導(dǎo)線之間的電位差，確保絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)，從而避免線路跳閘。在串聯(lián)間隙動作后，避雷器本體的殘壓遠低于絕緣子的閃絡(luò)電壓，并在雷電壓過后能自動熄滅工頻續(xù)流，保證了設(shè)備的正常運行。

2.1 避雷器的選擇

目前，在架空線路中使用的避雷器大多是復(fù)合外套氧化鋅避雷器，它具有重量輕、體積小、耐污性能好、散熱性能好等特點。根據(jù)絕緣線路的雷擊特性，氧化鋅避雷器加裝串聯(lián)間隙后，由于間隙放電存在一定的分散性，為了保證避雷器工作的可靠性，應(yīng)能滿足以下技術(shù)要求：

1）具有足夠的通流能力以泄放雷電流和吸收雷電沖擊過電壓的能量；

2）為限制雷電過電壓，避雷器應(yīng)與線路絕緣子有很好的絕緣配合，以保證發(fā)生雷擊時，保護線路段內(nèi)或保護線路段外的絕緣子均不發(fā)生閃絡(luò)。同時，保護線段外的線路遭受雷擊時，保護線段內(nèi)的絕緣子也不應(yīng)發(fā)生閃絡(luò)；

3）避雷器應(yīng)具有可靠切斷工頻續(xù)流的能力，保證設(shè)備正常運行；

4）避雷器本體故障時允許線路重合閘，確保線路能恢復(fù)供電；

5）避雷器本體U1mA的選取: 避雷器整體U50%放電電壓是由串聯(lián)間隙的U50%放電電壓和避雷器本體的直流U1mA 電壓共同決定的。從提高避雷器本體可靠性、減小續(xù)流、有利串聯(lián)間隙滅弧的前提考慮。

2.2 串聯(lián)間隙設(shè)計

串聯(lián)間隙的主要作用就是使避雷器本體與系統(tǒng)隔離，在計算串聯(lián)間隙時應(yīng)考慮以下技術(shù)要求：

1）線路絕緣子與串聯(lián)間隙的絕緣配合。在雷電沖擊過電壓作用下，串聯(lián)間隙可靠動作，以達到通過避雷器吸收雷電流能量的目的，確保絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)；

2）切斷工頻續(xù)流的能力。串聯(lián)間隙應(yīng)能保證在盡可能短的時間內(nèi)（1～2 工頻周期）可靠地切斷工頻續(xù)流；

3）工頻和操作過電壓耐受特性。要求在工頻和操作過電壓作用下，避雷器串聯(lián)間隙不擊穿，避雷器不動作。同時，當避雷器本體在異常情況下出現(xiàn)故障時，串聯(lián)間隙能可靠隔離。

2.3 過電壓保護器的安裝密度

國外的許多研究表明，過電壓保護器的安裝方式和密度對線路防雷的效果起決定性作用。過電壓保護器的密度增加，感應(yīng)過電壓降低，雷擊閃絡(luò)的概率減少，要想完全避免架空絕緣線路發(fā)生雷擊事故，應(yīng)該在每基桿塔的每相安裝過電壓保護器，但從投資成本和對線路的保護要求考慮，還是采用每隔一基安裝的方式，或?qū)⑦^電壓保護器與其它防雷措施結(jié)合使用的方式比較合理。

筆者采取以上措施對所在工廠的水源地供電線路采取措施后，3年來，沒有發(fā)生一起雷擊斷線事故，所以上述措施是實用且可靠的。

[1]譚進，張敬國，唐程.架空絕緣線路防雷擊斷線措施的分析.高電壓技術(shù)，2008(3).

[2]張成.防止架空絕緣線路雷擊斷線方案的選擇.湖北電力，2007(1).

[3]袁力，智萍，于麗楠.10kV 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線防護措施應(yīng)用與研究.華北電力技術(shù)，2007(S1).