DQZHAN技術(shù)訊：配電網(wǎng)線路防雷技術(shù)介紹

配電網(wǎng)因雷擊引起的典型故障特性

1、絕緣子閃絡(luò)后損壞

2、絕緣導(dǎo)線雷擊斷線

3、臺區(qū)避雷器損壞率過高(>7‰)

4、配電變壓器雷擊燒毀

5、裸導(dǎo)線雷擊斷線

6、配設(shè)備(電纜頭、、斷路器、分段開關(guān))雷擊損壞

絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機(jī)理分析 以前采用裸導(dǎo)線時(shí)，當(dāng)受到雷擊后，會引起線 路閃絡(luò)時(shí)，工頻續(xù)流引起的電弧由于受到電磁力 的作用，使電弧向迅速流動，著弧點(diǎn)弧根是流動 的，不容易形成局部高溫，一般不斷線。

但是，雷電絕緣導(dǎo)線時(shí)或雷擊絕緣子時(shí)，絕緣 導(dǎo)線絕緣層被針孔擊穿。著弧點(diǎn)被鎖定在擊穿點(diǎn) 上，電弧形成2000-6000攝氏度的高溫將導(dǎo)線熔斷。

目前線路防雷的基本任務(wù)及措施線路防雷四道防線：

一、屏蔽(堵)：避雷線、避雷針、改用電纜等措施，不繞擊 不直擊導(dǎo)線;

二、絕緣子不閃絡(luò)(堵)：加強(qiáng)絕緣、改善接地等措施，使避 雷器;

三、閃烙轉(zhuǎn)移(疏)：即使絕緣子閃絡(luò)也要它盡量不轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn) 定的工頻電弧，提高電弧熄滅可靠性、改變弧道、轉(zhuǎn)移破壞 點(diǎn)、開關(guān)不跳閘。為此應(yīng)減少絕緣子的工頻電場強(qiáng)度或者電 網(wǎng)中性點(diǎn)采用不接地或經(jīng)消弧圈地的方式。這樣可使由雷擊 引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動消除，不致引起相間短 路和跳閘。

四、不停電：這是*后一道防線，即使開關(guān)跳閘也不中斷電力供應(yīng)。為此，可采用自動重合閘或雙回路，環(huán)網(wǎng)供電等措施。

架空地線空曠地區(qū)同桿架設(shè)架空地線對配電架空絕緣線 路進(jìn)行屏蔽保護(hù)，架空線上的感應(yīng)電壓將降低(1-k)倍，k為避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)乘以沖擊系數(shù)。逢雷必中的地方可以考慮安裝。

缺點(diǎn)：需要隔基接地處理，投資成本大; 雷擊架空避雷線后容易造成反擊閃絡(luò); 定位高度較低時(shí)雷電先導(dǎo)容易產(chǎn)生繞擊閃絡(luò)。無法改變線路的絕緣陡度。

加強(qiáng)線路絕緣空當(dāng)配電線路絕緣老化嚴(yán)重時(shí)可考慮使用玻璃絕緣串，瓷橫擔(dān)，長爬距的復(fù)合絕緣子;使用絕緣導(dǎo)線、絕緣橫擔(dān)、絕緣桿塔等。目的是為了降低絕緣子閃絡(luò)時(shí)的建弧率。

安裝氧化鋅避雷器采用氧化鋅避雷器，可以有效地截?cái)喙ゎl續(xù)流，限制雷過電壓和配電線路的感應(yīng)過電壓。

其缺點(diǎn)是：

1、保護(hù)范圍小，全線裝設(shè)的投資成本較大(必須接地);

2、避雷器閥片長期承受工頻電壓，容易老化;

3、高土壤電阻率地區(qū)接地電阻難以達(dá)標(biāo);

4、絕緣導(dǎo)線必須剝開絕緣層，會導(dǎo)致線芯老化。

安裝摘掛式避雷器主要解決氧化鋅避雷器了不停地檢修問題。 其缺點(diǎn)是：

1、保護(hù)范圍小，全線裝設(shè)的投資成本較大(必須接地);

2、避雷器閥片長期承受工頻電壓，容易老化;

3、高土壤電阻率地區(qū)接地電阻難以達(dá)標(biāo);

4、引線太長時(shí)保護(hù)水平降低，*好只做臺區(qū)保護(hù)。

5、技術(shù)參差不齊，不同廠家配件不能互換。

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可摘掛式避雷器

1、接地端高壓端干弧距離 小，安裝卡夾在復(fù)合外套 上，容易老化和破碎。

2、跌落式熔斷簡單改造， 結(jié)構(gòu)過于冗余，感抗大， 保護(hù)水平被降低;

3、脫離器塑膠外殼外置容 易老化，引起拒動和誤動;

4、故障時(shí)不能自跌落。

1、不銹鋼全新設(shè)計(jì)，無 冗余結(jié)構(gòu)，耐腐蝕、耐污 穢、安裝簡便;

2、脫離器與避雷器集成 一體，耐氣候老化、免污 穢電流誤動干擾;

3、定向射出，脫離故障 動作方向順著避雷器脫扣 方向，動作可靠。

安裝線路過電壓保護(hù)器這種線路過電壓保護(hù)器，相當(dāng)于帶有外間隙的氧化 鋅避雷器，在運(yùn)行中，平時(shí)是不承受運(yùn)行電壓的， 因而使用壽命較長，基本免維護(hù)。減少跳閘次數(shù) 明顯。

缺點(diǎn)是：被動防雷，在防止絕緣導(dǎo)線斷線時(shí)，絕 緣缺陷時(shí)才開始作用;氧化鋅損壞后無法識別。

2011年-2014年佛山地區(qū)共運(yùn)行1萬只左右，運(yùn)行 三年后過電壓保護(hù)器損壞27%左右，但難以檢測。 期待加上故障識別功能。

限流型保護(hù)器

所謂限流型的過電 壓保護(hù)器，主要二 種，一種是氧化鋅 磁片的外間隙避雷 器;還有一種是氣 體放電管加外間隙 避雷器;氧化鋅的 那種能夠無續(xù)流和 無漏流，但氧化鋅 老化后難以檢測。 期待以后加上故障 識別功能。氣放管 類型的無漏流但有 續(xù)流，不接地時(shí)容 易燒毀。

使用老式羊角金具用老式羊角金具是**代防雷金具。許多老線路上采用此產(chǎn)品效果中等，安裝方便，造價(jià)相 對低。

缺點(diǎn)：

1、放電高壓電極離線太近，電弧有時(shí)候有會引 起斷線和斷股;

2、需加裝接地電極片，安裝費(fèi)用增加和線路不簡潔，引起鳥類短路故障等。

3、絕緣導(dǎo)線應(yīng)用時(shí)，有些產(chǎn)品穿刺部分連同金具部分為一次澆鑄成形，齒根如同刀狀易損傷線芯。

角型保護(hù)間隙(老式羊角線夾)

保護(hù)金具羊角型線夾

新型防弧線夾(穿刺式/非穿刺式)1、引弧棒和線夾座裝配連接成一體，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)， 引弧棒和絕緣子(或橫擔(dān))金屬件之間放電，將過 去的絕緣子沿面閃絡(luò)破壞轉(zhuǎn)移到引弧棒上燒灼，從 而保護(hù)絕緣子和導(dǎo)線不受損傷。

2、穿刺式防弧線夾具有穿刺式的刺齒構(gòu)造，安裝施 工方便，不需剝除絕緣導(dǎo)線絕緣層，不需加裝地級 片，避免線芯腐蝕，也減輕安裝人員勞動強(qiáng)度(30 分鐘安裝一基桿)。

缺點(diǎn)：一定要安裝在負(fù)荷側(cè)，雙向供電時(shí)*好兩側(cè)

安裝;

安裝防雷支柱絕緣子、防雷耐張絕緣子防雷支柱絕緣子防弧線夾與絕緣子二合一絕緣子。 穿刺式的防雷支柱絕緣子不需剝開絕緣層，大大減輕安裝人員的勞動強(qiáng)度。由于把支柱絕緣子; 更使線路簡潔美觀并極大地降低了造價(jià)。陶瓷 的和硅橡膠復(fù)合絕緣子根據(jù)客戶需要任意挑選;防雷耐張絕緣子防弧間隙與絕緣子二合一絕緣子。能承受70KN負(fù)荷拉力，絕緣導(dǎo)線應(yīng)用是可將驗(yàn)電環(huán)合并。

代表：復(fù)合/陶瓷防雷支柱、復(fù)合防雷耐張、復(fù)合防雷橫擔(dān)。

故障脫離識別防雷絕緣子熱爆脫離器 + 絕緣子 + 氧化鋅避雷器 三合一

1、高壓在上面。非 線性鉗位元件和鉗 位金屬環(huán)平時(shí)是不 帶電的，耐老化。

2、絕緣子內(nèi)的避雷 器老化嚴(yán)重時(shí)故障 脫扣環(huán)自行彈落。

3、故障脫離的絕緣 子只能相當(dāng)普通絕 緣子用，當(dāng)有停電 計(jì)劃時(shí)再更換。

定向熱爆脫離器脫離器為避雷器的一種附加裝置，通常與避 雷器串聯(lián)(接在高壓側(cè)或接地側(cè))使用。當(dāng)避雷器 正常運(yùn)行時(shí)，承受各種機(jī)械力、電動力;通過瞬 態(tài)電流，泄放過電壓能量時(shí)，脫離器應(yīng)能承受，不會動作。當(dāng)避雷器有故障時(shí)，脫離器應(yīng)迅 速動作，將與避雷器聯(lián)接的高壓線或接地線斷 開，使避雷器退出運(yùn)行?？煞乐挂虮芾灼鞴收?造成電網(wǎng)接地而送不出電?？蓽p少避雷器年度 停電檢修預(yù)試。脫離器動作后有明顯的斷開標(biāo) 識，便于迅速發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，大大方便了維護(hù)工 作。

1、外殼的耐氣候性能差，容 易老化，脫離器內(nèi)的瓷芯與外殼 內(nèi)壁出現(xiàn)碳化，形成電流旁路產(chǎn) 生拒動;

2、塑膠材料外殼尚不能滿足高壓避雷器的抗拉抗扭的要求。

3、密封破壞后在雷電流通過 脫離器泄放過電壓能量時(shí)水會瞬 間汽化，從而產(chǎn)生水錘效應(yīng)，便脫離器脫落產(chǎn)生誤動。

1、金屬外殼可防止龜裂;

2、抗拉抗扭的機(jī)械強(qiáng)度更 高;

3、脫離動作時(shí)定向彈射，有利于高壓避雷器的故障滅 弧。

可調(diào)式過電壓保護(hù)

1、采用球型電極主要是因?yàn)榍蛐碗姌O之間的電場為稍不均勻電場，相對于目前采用的棒板間隙放電 分散性小，雷電沖擊放電電壓較穩(wěn)定。

2、主要用于臺區(qū)的進(jìn)行保護(hù)和變電站的出線段或電 纜與架空線路過渡;

3、間隙采用可調(diào)方式主要是考慮線路絕緣子的特性，可以根據(jù)需要的參數(shù)調(diào)整。

4、與氧化鋅避雷器可達(dá) 到能量配合和絕緣配合;靈活運(yùn)用可以做變電 出線、臺區(qū)進(jìn)行、電纜 頭過渡等保護(hù)。做接地 引下線時(shí)它是一個(gè)大通 流空氣間隙避雷器;不 接地時(shí)它是一套防弧金 具(保護(hù)絕緣子和防止 雷擊斷線)。

總結(jié)1、配網(wǎng)防雷的主題是線路中間段保護(hù)和設(shè)備保護(hù)，中間斷主要是防絕緣子閃絡(luò)和防止斷線，設(shè)備端 主要防止設(shè)備絕緣擊穿;

2、提高絕緣水平使用玻璃串和瓷橫擔(dān)能減少感應(yīng) 雷的閃絡(luò)，但設(shè)備要倍受過電壓的困擾。通過加 強(qiáng)絕緣、屏蔽是堵的方式;保護(hù)間隙、防雷絕緣 子、防雷線夾是采用“疏導(dǎo)”方式;“堵和疏” 相結(jié)合的防雷措施的更能有效地減少雷擊閃絡(luò)概 率，避免雷擊斷線發(fā)生。