劉湘衡 王文聰 楊愛華

摘要：10KV線路是基層電網(wǎng)重要線路，雷電嚴(yán)重危害電網(wǎng)的安全。本文闡述10KV線路避雷器的發(fā)展路徑，通過分析線路避雷器三個(gè)重要的發(fā)展階段，結(jié)合國(guó)家建設(shè)智能電網(wǎng)，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的要求，探討10KV線路避雷器簡(jiǎn)單型、智能型、精品型的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：10KV線路避雷器；發(fā)展路徑；簡(jiǎn)單型；智能型

10KV線路是基層電網(wǎng)重要線路，尤其是農(nóng)村電網(wǎng)的骨干輸電線路。隨著配電線路逐步絕緣化，絕緣導(dǎo)線在解決了裸導(dǎo)線的安全問題的同時(shí)，其自身容易遭受雷擊，發(fā)生斷線事故、跳閘。安裝線路型避雷器，有效提高線路耐雷性能，避免雷電過電壓自進(jìn)線段侵入變電站，從而保護(hù)輸變電設(shè)備。

一、10KV線路避雷器的發(fā)展路徑

1、氣體放電型避雷器時(shí)代

純空氣間隙是最原始的一種避雷器，早期的10kV線路避雷器是羊角形間隙。保護(hù)間隙由一對(duì)電極和電極之間的空氣間隙組成，10kV線路常采用角型間隙，主間隙值25mm，輔助間隙值10mm，外觀類似羊角，所以被稱作“羊角間隙”。間隙距離決定避雷器的擊穿電壓，擊穿電壓稍高于線路的工作電壓?？諝忾g隙閑時(shí)呈現(xiàn)開路狀態(tài)，過電壓來時(shí)擊穿空氣間隙，過電流通過空氣間隙到接地電極入地，泄放電流。

氣體放電型避雷器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：放電時(shí)延較長(zhǎng)（μs級(jí)），沖擊擊穿電壓高，殘壓波形陡峭（dV/dt較大），維護(hù)成本高。

2、碳化硅避雷器時(shí)代

20世紀(jì)50年代，碳化硅避雷器開始出現(xiàn)。碳化硅避雷器，采用火花間隙和碳化硅閥片疊裝于瓷套內(nèi)?；鸹ㄩg隙平時(shí)將閥片電阻和工作母線隔離，以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生的電流使閥片電阻燒壞。工作時(shí)火花間隙將被擊穿并引導(dǎo)雷電流通過閥片電阻泄入大地，在過電壓時(shí)放電和切斷電源供給的續(xù)流。碳化硅避雷器按結(jié)構(gòu)分為普通閥式和磁吹閥式兩種。

碳化硅避雷器只有雷電幅值即最大幅值限壓保護(hù)功能，無雷電陡波保護(hù)功能，無連續(xù)雷電沖擊保護(hù)能力，動(dòng)作特性穩(wěn)定性差，動(dòng)作負(fù)載重。

3、氧化鋅避雷器時(shí)代

1968年日本松下公司研制氧化鋅避雷器。經(jīng)過不斷發(fā)展，氧化鋅避雷器逐漸取代了碳化硅避雷器，成為時(shí)下最好的避雷裝置，防雷設(shè)備步入了氧化鋅避雷器時(shí)代。

氧化鋅避雷器通常稱作金屬氧化物避雷器（MOA）。金屬氧化物避雷器的閥片材料以ZnO為基體，添加少量的Bi2O3、MnO2、Sb2O3、Co3O3、Cr2O3等制成的非線性電阻體，氧化鋅閥片又叫壓敏電阻。氧化鋅避雷器用氧化鋅良好的非線性伏安特性起到泄流和開斷的作用，線路系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，氧化鋅閥片呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，類似于絕緣體，流過避雷器僅為微安或毫安級(jí)電流，避雷器相當(dāng)于休息狀態(tài)，當(dāng)金屬氧化鋅避雷器上的電壓超過壓敏電壓的電壓時(shí)，閥片“導(dǎo)通”將大電流通過閥片接地泄放過電壓的能量，動(dòng)作后無續(xù)流，從而保護(hù)線路，高于壓敏電壓的電壓撤銷后，避雷器又恢復(fù)了高阻狀態(tài)。

氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通流能力大，保護(hù)性能優(yōu)越，良好的機(jī)械性能，密封性好，耐污穢性能好。

二、10KV線路避雷器發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)家在電網(wǎng)這一塊，大力發(fā)展智能電網(wǎng)，提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“零停電”，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)。10KV線路逐步絕緣化后，安裝防雷設(shè)施是電網(wǎng)建設(shè)的重要工作。對(duì)于生產(chǎn)避雷器企業(yè)來說，市場(chǎng)需要安裝便捷、質(zhì)量精良的線路避雷器，甚至是智能化的線路避雷器。

1、簡(jiǎn)單型

理論上要消除10kV架空絕緣導(dǎo)線線路的雷擊跳閘和雷擊斷線，應(yīng)該采取每基桿塔均安裝避雷器，因此安裝避雷器工作量大。安裝施工方便的防雷設(shè)施自然受到用戶的青睞，而對(duì)于新裝線路來說更是如此。防雷絕緣子應(yīng)運(yùn)而生，既用于架空線路的絕緣支撐，又可以防止架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線。

目前，市面上防雷絕緣子采用的多是內(nèi)置間隙，由于間隙在防雷設(shè)施內(nèi)部，內(nèi)部間隙氣體遇到環(huán)境惡化，氣體膨脹容易爆炸，把復(fù)合外套炸開。南京紫峰電力設(shè)備有限公司生產(chǎn)的外置間隙的防雷絕緣子，有效地解決了內(nèi)置間隙防雷絕緣子的缺陷，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。

2、智能型

國(guó)家大力發(fā)展智能電網(wǎng)，提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“零停電”，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)。智能電網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化，即“堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)（Strong Smart Grid）”。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，縣域配電網(wǎng)雷擊跳閘次數(shù)占故障跳閘比率16%左右。雷害成為危害電網(wǎng)安全的巨大隱患。對(duì)于重要負(fù)荷的線路，安裝避雷器，最大限度降低雷擊斷線、跳閘率。配電自動(dòng)化，線路避雷器的自動(dòng)化無疑是其中的重要成員。線路避雷器的自動(dòng)化可以為電網(wǎng)勾勒出線路雷擊的區(qū)域輕重的分布，更加有針對(duì)性地防護(hù)、消除雷擊對(duì)線路的危害。

南京紫峰電力設(shè)備有限公司運(yùn)用先進(jìn)的傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，采用先進(jìn)的設(shè)備和工藝，生產(chǎn)出遠(yuǎn)程故障信息上傳的10KV線路避雷器，讓智能避雷器防雷進(jìn)入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算，標(biāo)志著防雷設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代，成為避雷器發(fā)展劃時(shí)代的里程碑。

3、精品型

目前，電網(wǎng)采用的是次低價(jià)中標(biāo)的方法，選擇供應(yīng)商。國(guó)網(wǎng)抽檢發(fā)現(xiàn)，受價(jià)格影響，有些不良設(shè)備廠家降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，偷工減料，導(dǎo)致設(shè)備質(zhì)量低下，影響配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。質(zhì)量低下防雷設(shè)備進(jìn)入線路上，線路斷線事故、跳閘概率大幅提高，一旦事故發(fā)生，有時(shí)多個(gè)施工隊(duì)同時(shí)巡查線路，花很長(zhǎng)時(shí)間才找到事故源頭，大大增加了運(yùn)維成本，影響地方社會(huì)生產(chǎn)、生活。

國(guó)家電網(wǎng)基層單位和國(guó)網(wǎng)有關(guān)部門都注意到質(zhì)量低下產(chǎn)品的危害性，國(guó)家電網(wǎng)公司相關(guān)部門表示今后完善招標(biāo)采購(gòu)綜合評(píng)估機(jī)制，從源頭上加大技術(shù)的比權(quán)重，加強(qiáng)入網(wǎng)設(shè)備抽檢技術(shù)把關(guān)，加大對(duì)不良供應(yīng)商的處罰。這對(duì)于廠家來講是機(jī)遇，廠家運(yùn)用工匠精神，生產(chǎn)防雷精品、新品意味著有更好更廣的市場(chǎng)，生產(chǎn)企業(yè)少些浮躁，專心生產(chǎn)精品，為配網(wǎng)提供優(yōu)良防雷設(shè)備，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

三、結(jié)束語

綜上所述，氧化鋅避雷器成為時(shí)下10KV線路避雷器最好的避雷裝置，設(shè)備廠家適應(yīng)、跟上智能電網(wǎng)發(fā)展的步伐，開發(fā)、生產(chǎn)智能型避雷器、精品型避雷器，可以為配電網(wǎng)安全運(yùn)行提供有力的支撐，也驅(qū)動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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