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1、lOkV绝缘线路防雷击措施（新版）Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（安全管理）单位：姓名：日期：编号：AQ-SN-0794电力安全技术Power Safety Technology 电气安全XXX图文设计本文档文字均可以自由修改电力安全技术 I Power Safety Technology 电气安全10kV绝缘线路防雷击措施（新版）说
2、明：安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产 业。既然是一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有系统的设计、工程的 施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。芳村位于广州郊区，随着城市化的开展，由1996年开始，对地 区内的10kV架空导线逐步更换为符合GB12527、GB14049规定的绝 缘导线，芳村地区绝大局部的架空导线，换为钢芯铝绞线聚乙烯绝 缘架空线。在架空绝缘线推广10多年来，其优点是显著的，随着配电架空 线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故 障率下降；美化了城市景观，减少树木生长对架空线路运行的危害; 防止环境污秽对导线的直接影响
3、；具有良好的社会效益和经济效益。但是，在近几年的运行中，发现架空绝缘线存在遭受雷害多， 导线容易进水氧化等问题，由此引起断线事故较多。从2004年至2006年8月份，广州芳村地区10kV架空绝缘导线 受雷击破坏统计见表1。电力安全技术 I Power Safety Technology 电气安全由表1的统计数据看出，20042005年两年里，发生雷击事故 引起的击断绝缘导线共8起，对雷击后绝缘子爆裂、隔离开关引线 被击断等事故5起，雷击损坏变压器1起。雷击多发于每年的69 月份的台风雷雨季节。而发生的雷击事故集中在桃园F7、桃园F19（两路馈线共4起）、芳村F6 （2起）、山村F28 （4起）
4、、福沙F2 （2 起）。1雷击造成架空绝缘线路故障原因架空线路屡次的雷击事故的原因是多方面的，具体分析如下：气候环境影响，由于广州地区在北回归线附近，夏季台风季节, 雷电活动活跃，根据国家有关统计数据，北纬23。以南地区平均雷 电日每年达80日，我国南端的雷州半岛及海南岛，年平均雷电日达 120-130 日。地理条件限制芳村地区的地形地貌，决定该地区是个多雷区。 雷击区与地质结构有关，假设地面土壤电阻率的分布不平均，在电阻 率特别小的地区，雷击率较大。具有不同电阻率的土壤交界地段经 常发生雷击，具体表现为河岸、低洼地区较易受雷击；在旷野地区,电力安全技术 I Power Safety Tech
5、nology 电气安全即使建筑物不高，也容易受到雷击。芳村地区受雷害较多的10kV线路为芳村F6、福沙F15、冲口 F18、 桃园F7、山村F5、山村F28,其中芳村F6线路属电缆与架空线混合 供电线路，主干线全长12. 174km,有5. 419km延花地河岸架设；冲 口 F18线路同样属电缆与架空线混合供电线路,主干线全长6. 202km, 延花地架设有1. 570km,两处跨过花地河共0. 162km；桃园F7与桃 园F19同杆架设10. 230km,以架空线为主的馈线，其中途经空旷田 野、延河岸共3. 685km。山村F28为主干线，全长8. 259km的架空线 路，其中有4. 999
6、km线路与山村F5同杆架设，途经农田等空旷地区； 福沙F15主干线全长5. 07km,全线在空旷地区延河架设，附近是农 电和村屋；福沙F2与福沙F15同属于一个供电区域，福沙F2全线 为主干线，全长3. 943km的架空线，比福沙F15线路短，但是发生 雷击事故却比福沙F15线路多。直击雷电流通过地表突出物的电阻入地散流。假如地电阻为10 Q, 一个30kA的雷电流将会使地网电位上升至300kV。直击雷放电 的能量通过电磁感应和静电感应方式向四周辐射，导致设备过电压电力安全技术电力安全技术Power Safety Technology 电气安全放电，这就是感应雷。所以，感应雷危害是大面积的，而
7、且对一个 电气设备来说，比直击雷更常遇到。有资料计算说明，当雷击电流为30kA斜角波，雷云高度为3km, 导线高度为10m,击中距末端匹配的500m长架空线路中点100m处地 面时，线路上感应电压为150kV幅值的振荡波。此波为电磁感应和 静电感应共同作用的结果。感应过电压的幅值Ug与雷电主放电电流的幅值I成正比，与雷 击地面点至导线间距离S成反比，感应过电压的大小也与导线距地 面的高度有关。导线距地面越近，感应过电压值越小，这是因为导 线对地电容与其距离成反比，距离大，电容小。感应雷过电压的幅值可达300400kV,足以使6080cm空气间 隙击穿，或使3个X-4. 5型悬式绝缘子闪络。目前
8、根据标准制造的 10kV架空绝缘导线，在一般情况下其冲击电压耐受水平为93. 8kV, 故雷击过电压对35kV及以下线路都会引起闪络。当雷电发生，架空绝缘导线有雷电过电压闪络，瞬间电弧电流 很大，但时间短，会把绝缘导线的绝缘层击穿而暂时不会断导线；电力安全技术 I Power Safety Technology 电气安全但是在两相或三相之间的闪络形成金属性短路通道，就会引起数千 安培工频续流，电弧瞬间能量骤增，由于绝缘层对电弧形成屏障， 使电弧移动缓慢，工频电弧集中在绝缘层的破坏点，使绝缘导线的 电弧局部被固定，产生高温，继而烧断绝缘导线。所以从表1中看 到，雷击后两相或三相导线同时烧断的事故
9、也时有发生。而从前使 用裸导线，反而没有频繁出现雷电击断导线，是因为发生由雷电引 起的过电压闪络，产生工频续流时，电弧在电磁力的作用下，沿着 裸导线移动，不致于集中在导线固定部位造成断线。2架空绝缘导线的防雷措施做好对10kV架空绝缘线路的防雷措施，是做好运行维护工作的 重要保障，广州荔湾供电局对架空绝缘线路的防雷采取的措施如下。2.1安装接地避雷线由于架空绝缘导线具有种种不可替代的优点，不可能因为易遭 雷击断线而不再使用架空绝缘导线。上文曾提到10kV架空线福沙F15 与福沙F2的地理条件、供电区域都大致相同，福沙F15附近还有河 道，本来受雷害比福沙F2要多，但实际的事故统计次数却并非如此
10、。电力安全技术 I Power Safety Technology 电气安全原因是福沙F15靠近河道和跨农田的架空线，都安装了接地避雷线, 进行屏蔽，避雷线将雷云对地放电，引向自身并泄放到大地，防止 线路免遭直接雷击。止匕外，一旦线路遭受雷电绕击时，避雷线还会 起分流耦合和屏蔽作用，使线路所受的冲击波降低。避雷线可使电 力线路上的雷电流减少近一半，同时它的屏蔽效应，还可以降低电 力线路上的雷电感应电压，减少架空线路和设备受损几率。事实证 明，在重要配电线路绝缘水平较低的情况下，虽然架空避雷线容易 受雷击而造成还击闪络，并不能完全消除工频续流烧断架空绝缘导 线的现象，但是安装架空避雷线,还是可以
11、防止直击雷与感应雷过电 压对绝缘导线的破坏。2006年3月在桃园F7与桃园F19的同杆架设 线路上安装避雷线，至2006年11月，没有发生雷击破坏电气设备 事故。2. 2安装避雷器对10kV架空馈电线，荔湾供电局大多在柱上SF6断路器两侧， 配电变压器一次侧安装避雷器，在架空绝缘线路上安装避雷器防护 雷击过电压，是当今各地普遍采用的方法。避雷器是一种限制由输电力安全技术 I Power Safety Technology 电气安全配电线路传来的雷电过电压，或由操作引起的内部过电压的电气设 备。实质上它是一种放电器，并联在被保护设备附近线路上。当电 压超过避雷器的启动电压时，避雷器立即放电，限制
12、了过电压，从 而保护了其它电气设备免遭损伤。其作用可以吸收雷电放电能量和 限制感应过电压。现多采用复合外套避雷器，该类型避雷器的雷电 冲击残压可达50kV,大电流冲击耐受可达40kA。一般10kV线路遭 受直击雷的雷电流超过20kA。从日本九州电力公司提供有关数据可 知，要消除雷击事故，必须每基杆均安装避雷器，当避雷器密度增 加，感应过电压也同时降低。该方法可以限制过电压，吸收过电压能量，以档距50m计算， 每基杆安装三相避雷器的话，每km投资约1.8万元，但是由于避雷 器本身的设计局限和一定寿命，而且受到避雷器的质量决定,安装避 雷器后不可能一劳永逸，还要投入一定的维护费用，一旦更换或安 装
13、时，受影响的停电范围，涉及整条或大局部的架空线路，所以， 目前没有采取在10kV架空线全部安装避雷器的方法，防止雷击断线 的措施。电力安全技术 I Power Safety Technology 电气安全2. 3过电压保护器由于避雷线和避雷器的推广使用各有其限制性，从2005年底开 始，尝试架空绝缘导线采用线路过电压保护器。首先选取了有代表 性的10kV冲口 F18淡养支架空线路作试点，该线路分别在线路首、 末端、跨河道两端各安装一组保护器，空旷地区每隔3基杆安装一 组，共安装过电压保护器9组，其中的4组安装了动作计数器，当 过电压保护器发生放电时会自动记数。安装过电压保护器后，2006 年的夏季在汛期，台风接二连三地发生，但没有出现雷击断线或破 坏电气设备事故，其中一台动作记数器记录过一次放电。保护器由限流元件、串联不锈钢引流环和该环与绝缘导线间的 间隙组成。一般情况下，保护器利用串联间隙释放雷电过电压，利 用限流元件切断工频续流。在一般地区可以在每隔35基杆安装一 组。现阶段的过电压保护器，只处于试用性质，从运行数据看来， 安装过电压保护器对防止雷电过电压，对架空绝缘导线的保护效果 较为明显。