10KV架空裸导线防雷击断线机理及对策

1. 概述:
        10kV配电线路系电力系统中公里数较长且与用户关联***为密切的电压等级线路。由于众所周知的原因，10kV线路的绝缘水平普遍较低，故其受雷击后极易发生瓷支柱绝缘子爆裂或断线事故。

2. 10kV裸导线受瓷支柱绝缘子爆裂或雷击断线原因
2.1 线路耐雷水平及建弧率： 
        10kV线路绝缘强度较低，其耐雷水平小于5kA，侵袭线路的雷电有90％以上会造成绝缘闪络，雷电造成的闪络一部分能转变为稳定的工频电弧，建弧率与工频场强E（放电距离L）有关。

2.2雷电流及工频短路电流作用时间： 
        雷电流的幅值主要在波头，其作用时间为1-4微秒。工频短路时，短路电流（上海地区1-16 kA）可使保护开关迅即跳闸。由于开关从接受信号到完成跳闸，***快也需0.2秒左右时间，故短路电流作用时间至少要比雷电流作用时间长50000倍。

2.3 工频短路电流与雷电***生的热量： 
        电***生的热量Q=I2Rt，在同一电流通过中，R相等（不考虑频率因素）。假设10kV线路短路电流I1=1kA，作用时间t1=0.2S；雷电流幅值I2=5kA，作用时间t2=4μS分析比较
Q1/Q2 = I12Rt/ I22Rt    = (12×0.2×106)/(52×4) = 2000
在同一电流通过中，10kV工频短路电流所产生的热量比5kA雷电***生的热量大200倍。当工频短路电流为16KA时，其产生的热量将比5kA雷电***生的热量大512000倍。因此，工频短路电流是引起架空裸线雷击瓷支柱绝缘子爆裂或断线的主要原因。

3. 常规的防雷措施效果分析: 3.1 加装架空地线: 
        因10kV线路绝缘强度较低，感应雷过电压或直击雷入地的雷电流很容易造成绝缘受反击闪络，而发生雷击瓷支柱绝缘子爆裂或断线事故。故架空地线仅能减少雷击瓷支柱绝缘子爆裂或断线事故，而未能防止雷击瓷支柱绝缘子爆裂或断线事故。

3.2 加装避雷器:
        受10kV绝缘子绝缘强度限制，雷电波不能向邻档运动，故不能防止雷击瓷支柱绝缘子爆裂或断线事故。除非每根电杆均加装避雷器，但这将影响配电网的可靠性。

4. 预防裸线雷击瓷支柱绝缘子爆裂或断线措施： 
        通过雷击断线的原因分析，我们不难提出下述防止雷击断线的措施：

        FEGE-10防雷支柱                      HDE-1600绝缘横担                       预绞丝护线条

4.1 采用玻璃钢绝缘横担：
    玻璃钢绝缘横担具有机械强度高、绝缘性能好的优点。若将其用作支柱绝缘子横担（见示图10），则可显著增加闪络路径，从而大幅度提高线路的耐雷水平，降低线路的建弧率而基本避免了雷击断线事故的发生。

4.2 加装防雷支柱绝缘子： 
    防雷支柱绝缘子防止雷击断线的主要作用在于： 
    1）通过保护型金具将导线围绕起来形成厚实的部体，以防止短路电弧根部的燃烧效应。闪络时，电弧在保护型金具的厚实部分之间燃烧。
    2）防雷支柱绝缘子装线端上的铝合金圆柱体金具作为放电的一个极，同时均匀电场，提高闪络电压。
    3）在金具上加装的压板可保护和固定导线，并使导线不外露。

4.3 绝缘子处导线加装护线条：
    传统的绝缘子与导线的***方式为圆柱体与圆柱体的接触，即点接触。接触电阻很大，短路电流流过接触点使温度剧烈升高，导致断线。在绝缘子处导线加装护线条不仅可对导线强度加到补强作用，更重要的是变点接触为面接触，减低了接触电阻并增大了散热面。从而减少雷击断线的发生。

4.4绝缘差配合方法防雷： 
    线路的绝缘子额定电压，要高于线路的电源电压。杆塔三角排列式，绝缘子采用绝缘差配合的方法防雷，即中相采用12kV的FEGE-12/5防雷支柱绝缘子，另两边相用FEGE-12/5防雷支柱绝缘子安装在30kV以上的HDE-1300绝缘横担上。这样绝缘差配合后，中相遭受雷击时，先闪络放电接地，闪络后的导线相当于地线，增加对两边相的耦合作用，提高耐雷水平，使之不发生闪络，形不成弧光短路，减少了断路器的跳闸次数，以保证继续供电。

5. 型号规格及性能参数表：