kv架空绝缘导线雷击断线分析及防雷金具研究

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1、方程段1节110kv架空绝缘导线雷击断线分析及防雷金具研究摘要：绝缘导线的广泛应用致使雷击断线问题成为配网建设与发展的又一难题。随着电网的发展与供电可靠性高的要求，具有诸多缺陷的传统“堵塞”和“疏导”防雷方式已不能满足需求，本文在分析雷击绝缘导线原理和国内外绝缘导线防雷措施思路的基础上研究了集“堵塞”和“疏导”于一体的防雷金具，运行实践表明此类防雷金具能有效控制绝缘导线的雷击断线事故。关键字：配电线路；绝缘导线；雷击断线；防雷金具TheAnalysisofLightning-causedBreakingof10kvOverheadInsulatedConductorandthe

2、StudyofLightningProtectionHardwareAbstract：Lightning-causedbreakingofinsulatedconductorsbecomesanotherseriousproblemintheconstructionanddevelopmentofdistributionnetworkbecauseoftheextensiveuseofinsulatedconductors.Withthedevelopmentofpowersystemandtherequirementsofsupplyreliability,thetradit

3、ional"block"and"ease"modeoflightningprotectionhavemanydefectsandcannotmeettheneeds.Accordingtoanalyzingtheprincipleandtheprotectionmeasuresoflightning-causedbreaking,thispaperstudiesanewtypeoflightningprotectionhardwarethatcombines"block"and"ease".Thepracticeofoperationshowsthatitcancontroll

4、ightning-causedbreakingofconductorseffectively.Keywords：Distributionlines;Insulatedconductor;Lightning-causedbreakingofconductors;lightningprotectionhardware0引言随着配电线路建设和发展，架空裸导线已不能满足配网对供电可靠性的要求，自1980年以来，我国广泛采用了绝缘导线。绝缘导线是一种介于裸导线和电缆线路之间的配电线路[1]。与配电裸导线相比，绝缘导线解决了走廊和通道问题，降低了树木、鸟类、积雪等外因造成的线路故障发生率，

5、提高了供电可靠性；与电缆线路相比，绝缘导线不需要开挖通道，具有投资少，建设快等优点。绝缘导线确实具有诸多优点，但却存在耐雷水平低的缺点，难以承受直击雷和感应雷的作用，雷击断线、瓷瓶绝缘子炸毁等事故时有发生。据统计，国外关于运行中的绝缘线路发生雷击和绝缘子击穿事故数量占其事故总数量的74.9%，雷击断线所造成的直接经济损失每年高达数亿美元[2]。随着我国配电线路的绝缘化程度的提高，雷击断线已经成为我国配网建设和经济运行面临的又一个新的难题。针对上述情况，本文通过分析雷击绝缘导线原理，综合国内外绝缘导线防雷措施思路，研究了集“堵塞”和“疏导”于一体的防雷金具，以FEG-12/5型防

6、雷支柱绝缘子为例，给出了其防雷原理、结构特点等。此类防雷金具的部分产品已投入配网运行，运行实践表明，该类防雷金具能有效控制绝缘导线的雷击断线事故。1雷击配电线路分析线路雷击一般可分为直击雷和感应雷。直击雷指雷电直接击中电气设备或线路，又可分为绕击雷和反击雷，其具有电压高、电流大和破坏力巨大等特点；感应雷则是指雷云与大地之间的感应电场、雷云对地或其他雷云放电时雷电流产生的电磁场等作用于线路上感应过电压，其大小与雷云对地放电电流大小、雷击点相对位置、接地装置电阻、环境因素等有关。据统计，感应雷击配电线路约占总雷击故障比例的90%以上。在不考虑保护措施的情况下，取配电网架空导线平均高

7、度为10m，雷击点距此线路50m，雷电流幅值为100kA，感应雷过电压可达500kV[3]。无论直击雷还是感应雷，其强大的过电压水平极易导致绝缘导线断线事故的发生。直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络，弧根温度高达几千摄氏度的工频短路电流电弧将在电磁力作用下沿裸导线快速移动，温度较低的弧腹在热应力的作用下随弧根沿着导线表面运动同时持续向空气中飘浮。由于电弧裸导线移动使得工频短路电流不能集中于一点燃烧，同时电弧的漂浮也降低工频短路电流的能量，因而发生导线断线的概率较小。直击雷或感应雷