架空绝缘导线雷击断线故障原因及技术措施

２０１１年第２期　华中电力　第２４卷　架空绝缘导线雷击断线故障原因及技术措施　曾权赋　（湖北省电力公司孝感供电公司，湖北孝感４３１６００）　摘要：介绍了架空绝缘导线在电网改造中的应用，分析了架空绝缘导线雷击断线原因，针对问题提出了三　种技术解决方案，并对改造方案进行了比较。　关键词：架空绝缘线；断线；原因；措施　中图分类号：ＴＭ７５５　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００６—６５１９（２０１１）０２－００３０—０２　Ｏｖｅｒｈｅａｄ　Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｗｉｒｅ　Ｄｉｓｃ０ｎｎｅｃｔｉ０ｎ　Ｆａｕｌｔ　Ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　Ｔｅｅｈｎｉｌｅ　ｃａｌ　ＭｅａｓｕｒｅｓＭ　Ｕｒｅｓ　ＺＥＮＧ　Ｑｕａｎ—ｆｕ　（ＸｉａｏｇａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐ￣Ｃｏｍｐａｎｙ，ＨｕｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｘｉａｏｇａｎ４３１６００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｌｉｎｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｚｅｓ　ｈｔｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｏｆ　ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｌｎｉｅ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｂｒｅａｋ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｒｅｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｈｔｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｏｖｅｒｈｅａｄ　ｎｉｓｕｌａｔｅｄ　ｗｉｒｅ；ｂｒｅａｋ；ｒｅａｓｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｓ　０　引　言　年开始使用ｌＯ　ｋＶ架空绝缘导线，从运行情况看，　近年来，架空绝缘导线在电网改造特别是城　确实达到了预期的效果。但是，也带来了一些新　网改造中大规模使用，有效提高了配电线路的供　的技术问题，主要是雷击断线问题十分突出。经　电可靠性，缓解了绿化中的树线矛盾，具有良好　统计，２００６～２００９年，我公司管辖的１０　ｋＶ架空绝　的社会效益和经济效益。汉川市供电公司从２００５　缘线路共发生了１０起绝缘线路雷击断线事故，且　收稿日期：２０１０—１２—２９　作者简介：曾权赋（１９７５一）男，湖北汉川人，工程师，现从事电网规划、生产管理工作。　（上接第２９页）　这次事故处理发生在机组检修过程中，处理相对　机选择依据具有一定的借鉴意义，满足安全性和　简单，人员也相对充足，但仍然出现部分设备连　经济性需求。　锁未解除，母线电压恢复后同时启动设备多造成　参考文献：　母线电压最低至３２０Ｖ的情况发生，总结下一步改　［１】邱关源．电路上册－３版［Ｍ］．北京：高等教育出版　进方向，一方面在理论计算的同时有机会要结合　社，１９９７．　实际运行情况试验柴油发电机实际应急启动能　【２】火力发电厂厂用电设计技术规定（ＤＬＴ５１５３．２００２）　力，另一方细化事故处理预案，如出现两台机组　北京：中国电力出版社，２００２　运行过程的全厂失电情况，投入设备一定要遵循　［３】黄纯华．发电厂电气部分课程设计参考资料［Ｍ］．　有序原则，防止因抢时间拖垮柴油机。　北京：中国电力出版社，１９９８　当前随着全国各地电厂改扩建工程的开展，　［４】王士政，冯金光．发电厂电气部分［Ｍ】．北京：中国　对有类似情况的电厂，本文提供了一种简单易行　水利水电出版社，２００２　的改造方法，特别是其中负荷分类原则作为柴油　一３０一　第２４卷　华中电力　２０１１年第２期　氧化锌避雷器可以限制感应过电压幅值，在　有逐年增加的趋势。由于绝缘线断线后恢复时间　长且难度大，要耗费大量的人力、物力，而且断　线后反映到变电站的信号只有接地而不跳闸，长　雷击闪络后吸收放电能量，阻止工频续流起弧，　达到保护导线的目的。其缺点是：（１）避雷器有效　保护距离有限；（２）全线装设的投资成本较大，安　装避雷器存在着安装密度问题，每隔三档安装避　雷器，对防止直击雷和感应过电压事故是最理想　的；（３）安装时必须剥开绝缘层，导致线芯浸水，　有可能使导线内部的线芯腐蚀。　２－３安装线路防雷支柱绝缘子　时间运行对人畜存在严重的安全威胁。因此，为　确保架空绝缘配网的安全运行，必须妥善解决雷　击断线问题，积极采取措施，以提高架空绝缘线　路的安全运行水平。　ｌ架空绝缘导线雷击断线原因分析　架空线路上产生雷电过电压有两种，一种是　直击雷产生雷电过电压，另一种是雷击线路附近　由于电磁感应引起的感应雷过电压。配电线路的　雷击中约２０％为直击雷，８０％为感应雷。架空绝缘　导线的雷击耐受特性与架空裸导线的物理特性明　显不同。　防雷支柱绝缘子的防雷原理与氧化锌避雷器　相似，相当于带有外间隙的氧化锌避雷器。安装时　不与导线直接连结而与绝缘子并联安装，也可替代　绝缘子直接安装在导线上，不损坏绝缘导线的主绝　缘层，平时不承受运行电压，基本上免维护，使用　寿命比氧化锌避雷器更长。但它仅对击穿绝缘导线　的雷电过电压起作用。该装置可有效地防止架空绝　当直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起　闪络时，工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿　着导线迅速移动，电弧在移动中释放能量，且在　缘导线雷击断线、绝缘子损坏等事故的发生，并能　够有效减少因雷击引起的开关跳闸。　工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，断路器动　作跳闸切断电弧，因此很少发生断线事故。　对于架空绝缘导线，一是绝缘线的结构所致，　绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘　层，其中使用的半导体材料具有单向导电性能，　在雷云对地放电的大气过电压中，很容易在绝缘　导线的导体中产生感应过电压；二是在雷击过电　压闪络时，瞬间电弧的电流很大但时间很短，会　在架空绝缘导线绝缘层上形成击穿孔，而击穿点　附近的绝缘层会阻碍电弧在其表面滑移，高达数　３方案比较　根据所查阅资料数据，将以上三种措施进行　比较如表ｌ。　表１三种措施进行比较表　垫　堂　篁坌里盛查　架空地线ｌＯ００ｍ＝６０００元　垡　雷电感应过电压　盛．．　盛　容易对线路形成　反击；投资成本较高、　工程量较大　能够有效降低线路　氧化锌　避雷器　１０００ｍ＝５２００元　能够有效限制雷电　保护范围较小：　过电压　破坏绝缘；全线路装　设，投资成本较大　防雷支柱绝缘子　千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上，并　在断路器跳闸之前很快就把导线熔断。　１０００ｍ＝４８００元　有效截断、限制雷电　保护范围较小，线　过电压：保护器动作断路路中每间隔．－基至四　Ｚ．器不跳闸，供电不中断；基电杆装设　２　防止绝缘导线雷击断线事故的技术措施　————安装简单，免维护，投资　盛查塑塑尘——　根据上述事故特点，经过详细分析事故原因、　多方查询相关资料，我们提出了以下三种技术防　范措施。　综上所述可以看出，绝缘导线雷击断线，这　是其特性所然。在架设架空绝缘导线的地方，我　们应重视雷击断线问题。在雷击频繁的区域，可　以架设架空地线、采用氧化锌避雷器及安装防雷　支柱绝缘子以减少雷击的危害。从上述几种防雷　２．１在１０ＫＶ线路上方安装架空地线　架空地线的作用，主要是将幅值很大的雷电　过电压转化为电流，经很低的杆塔接地电阻排泄　出去，从而大幅度降低雷电过电压，使导线得到　保护。但ｌ０　ｋＶ配电网绝缘水平较低，雷击架空　地线后极容易造成反击闪络，仍然会发生工频续　措施的技术经济性对比其各自优缺点来看，我们　认为装设防雷支柱绝缘子较为适合运行要求。　●　参考文献：　［１】周泽存，高电压技术，北京，中国电力出版社，１９９９　［２】葛军凯．架空绝缘配电线路综合防雷措施的应用，　上海，华东电力出版社，２００５　３ｌ一　流烧断绝缘导线，同时投资较大。　２．２在１０　ＫＶ线路上安装氧化锌避雷器　—