10kV绝缘线路雷击断线故障的分析和防治

10kV绝缘线路雷击断线故障的分析和防
治
摘要：随着输电线路绝缘化率的提高，输电线路的供电可靠性得到了改善，线路故障率明显降低，树线的矛盾得到了很好的解决；美化了城市的景观，增加了线路的利用率，避免了环境污染对线路的直接影响，达到了很好的社会效益和经济效益。

但近年来，在架空绝缘线路的安装和使用中，发现其存在着多处受雷击、发生断线的现象；针对这一问题，必须进行分析，并提出相应的对策，并积极地加以改善；从而降低架空绝缘线路的雷电伤害。

关键词：10kV绝缘线路；雷击断线故障；防治；
引言
从当前的社会发展情况来看，我国电力系统的改造已成为一种常态，尤其是对大规模的电力系统进行了大量的改造，从根本上增强了电力系统的稳定性；而且还能保证在一定程度上解决断路问题，带来的好处是显而易见的。

由于10KV 架空绝缘线往往是在自然条件下铺设的，因此在极端的雷电天气下，会造成绝缘导线断裂的问题，若不及时进行预防；这是一个非常严重的问题，下面我们将对这个问题进行详细的分析。

1、绝缘导线雷击断线的原因分析
10kV配电网因其电压等级较低，线路耐雷能力较弱，很难经受直击和感应雷击。

架空绝缘导线的雷害发生率明显高于架空裸线，造成的伤害更大。

当绝缘线被雷击后，当其超出了电线绝缘层的承受电压等级时，数千安培的工频续流电弧就会向负载端运动，直到保护作用开始，如果电线上的绝缘层被最薄弱的地方（一般为30厘米）被击穿，则会产生一个细小的穿透点，尽管不会对电线造成严重的伤害，但也会产生一个针眼大小的穿透点。

经常会出现断开的情况，当电线掉落到地面或其它部件时，因绝缘性能好，不易发生短路或接地；但也有一些
存在着放电的情况，给操作人员和设备带来了极大的危害。

从事故现场来看，大
部分的断线点都是在绝缘支撑点500mm之内，或在耐张接部和接触部。

绝缘线路
的雷击事故较为严重，一是由于绝缘线路的构造，采用了半导电屏蔽和交联聚乙
烯绝缘，在此基础上，所选用的半导体材料具有单一的导引特性；雷云向地面放
电时，会使绝缘导线上的导线发生感应过压，使其难以从绝缘导线上脱落；二是
由于绝缘导线受到雷击后的电磁机制的特殊性，导致了大量的断线。

架空裸线雷
击所致的闪络事故，是由于工频续流电磁力的作用，使电弧在电线（导体）上滑行，并在电弧滑行过程中释放电能，并在工频续流断开或破坏绝缘子前启动跳闸，切断电弧；但架空绝缘线路的绝缘层会阻止电弧在其表面滑动，电荷集中在击穿
部位，使电线在断路器动作前被烧毁，因此，绝缘导线的雷击断线故障率比裸露
线路高得多。

2、10kV绝缘线路雷击断线故障的防治
2.1采用在线路上安装线路过电压保护器
在发生雷击或其他故障引起的对地闪络引起的金属电弧放电短路时，特别设
计的不锈钢引流环能将KA的工频续流直接引到氧化锌电阻限流元件上，利用氧
化锌电阻器的非线性特性，使正弦波的工作频率续流转换为尖峰波。

在过零之前，尖峰电流的振幅有一段很长的时间，而限流元件的剩余电压会降低放电电压，导
致电弧瞬间熄灭，从而实现快速切断工频持续流；达到了防止由于工频持续电流
过高而导致架空导线熔断（雷击断线）或短路的目的。

其基本原理就是将引流环
与绝缘子之间的串联空隙和氧化锌非线性电阻限流元件进行适当的协调，在雷电
过压的影响下通流，从而释放过电压，从而达到抑制过电压的目的。

2.2安装架空地线
地线的主要功能是在遭受闪电袭击时，因瞬时电压过高而对导线产生的冲击，从而将其转化为地线的方式，从而将其转化为电能，以分散电压；将该部分绕过，以实现对10KV电线的绝缘保护。

由于现行10KV线路的绝缘特性不佳，在遭受闪
电袭击时，仍然会产生反击网络，从而对电力系统的运行带来持续性的损害；所
以这种计算方式的应用比较困难。

2.3科学安装氧化锌避雷装置
要想让10kV架空绝缘线路的断线安全，达到最大程度的提高，就必须重视
氧化锌避雷器的安装。

科学的使用，可以将电击的问题转化为电能，从而减少绝
缘线路断裂的几率。

氧化锌避雷器可以将感应过电压的幅度降到最低，一旦发生
闪络故障，就会重新吸收电流，从而保证线路的每一个环节都受到有效的保护。

然而，这种避雷器的有效防护距离是有一定限制的，因此，在安装时，其安装密
度常常会出现问题；在这一环节中，相关人员要给予足够的关注。

根据参考资料，发现在三级之间设置避雷器，可以很好地预防直接雷击和感应过电压事故；相关
人士必须了解这一点。

2.4绝缘导线与裸导线间接使用
由于绝缘线路没有释放电流，可以在10KV线路的绝缘线路传输通道中采用
若干裸露的导线取代绝缘线，使得电弧可以在剥离部位打滑；另外，采用裸露的
部分电线，也可以为以后的工程提供一个可以连接地面的连接点，从而更好地进
行施工。

2.5加强日常巡视和季节性巡视检查
(1)在直杆针式瓷瓶捆扎处出现断线的原因，有可能是在雷电中直接烧毁了
电线，也有可能是由于在梅雨、潮湿天气下，针形陶瓷瓶受到了雷击而造成的断线。

所以，在雷暴天气后，要对直杆针式瓷瓶的捆扎部位进行检查，如有需要，
应切断电源，检查针式瓷瓶有无被雷击损坏；损坏的瓷器应该全部换掉；在湿度
较大的情况下，可以使用成像设备对线棒的针形陶瓷瓶进行检测，并通过温度差
异比较来判定是否有损坏。

(2)耐张杆跳弓线及沟线夹处断线失效，多见于冬季较冷；结合定期巡检或
特殊巡检，对电接线进行测温，使用成像或测温枪对耐张杆跳弓线及沟线夹持处
的温度进行测量，并通过温度差异比较来判定并沟线夹的松紧程度。

每月例行巡
视还可以携带测温设备对这些线路接头的温度进行检测，如果接触不良，会导致
电线夹具表面发黑或发红。

(3)为避免开关台架、配变台架等的架空引下线与高压绝缘开关相连接的铜-铝过渡线耳断线失效，可进行专项检查，检查铜-铝过渡线耳是否老化、氧化发黑、引下线是否有滴水弯；并将其记录在案，并结合停电情况进行整改。

2.6安装穿刺型防弧金具
在10kV架空线路中，在绝缘导线绝缘子150-200mm的地方，可以设置一种穿刺式的防弧金具，这样，当绝缘线感应到过电压时，就会在防弧金具和绝缘子之间产生闪络，导致工频短路电流在防弧金具上燃烧；这样就可以防止电线被烫伤。

此外，由低压电极和绝缘套构成的穿透式电弧防护装置。

在这种情况下，防弧金具的高压电极会与金属丝的穿刺产生很大的电流，而金属丝的低压电极则会被固定在金属丝的底部，形成一个空隙。

在10kV架空绝缘导线上设置穿刺式电弧保护装置，既可以确定电弧的放电轨迹，又能保证放电间隙，又能耐电弧多次燃烧；在安装时无需将绝缘导线的外部绝缘层剥离，即可直接进行安装，从而实现对10kV线路的整体防护。

3、结束语
10kV绝缘导线雷击必断，这是其特性所以在架设架空绝缘导线的地方，应重视雷击断线问题。

在直击雷频繁的区域，尽量减少使用绝缘导线。

如必须使用绝缘导线，应根据各自区域不同，选用合适的防雷措施，并且在作防雷措施时最好不要破坏线路的绝缘。

随着配电线路的雷电特性进一步被摸清，防雷措施将会更为完善、合理，架空绝缘线路的运行会更为安全、可靠。

参考文献
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