10kV架空绝缘导线防雷击断线的方法(2)

图1 雷击断线的实物图
近两年来我局的配网10kV架空绝缘导线由于雷击而跳闸的事故很严重，雷击断线的事故也相当严重，虽然断线的机率比跳闸的低，但是其破坏性却远远大于跳闸的。所以解决我局10KV配网线路的这一致命弱点刻不容缓。
2012年 5 月 7 日 3时左右、在阳江市第二中学门口附近雷击断线，经现场调查为10kV架空绝缘导线在穿刺式防雷线夹处三相线全部断线掉落在地面上并烧成3个黑洞。幸好当时是下半夜没有造成人员伤亡。但事后维修这条线路也花费了很多人力物力，所造成的停电，也给用户带来了影响。
一条线路10kV的配电线路，负荷一般在4000~5000kV左右，如果按线路平均修复时间为5h，绝缘线路的雷击故障率在2.43次/百公年，以一档杆绝缘线路按照50M计算，每条次线路断线需抢修故障的人力、材料费用约15万元。采用以下这种系统防雷措施后、至少可以减少80%的雷击断线故障、每年可增供电量14.6万kW·h、阳江全市每年可减少直接经济损失128万元。
2 10kV架空绝缘导线雷击断线、跳闸流程原理剖析
在感应雷过电压作用下：①绝缘层表层电荷与导体内的相反电荷首先形成过电压；②在绝缘层最薄弱点处且在横担金属等附近处以针孔式击穿并形成短路通道；③在10kV恒流源作用下形成工频续流继续闪络放电；④跳闸或断线；⑤开路并断流。
从以上流程不难分析出，要防止雷击断线就必须快速切断工频续流。并得出以下结论：
1）绝缘层的电弧击穿点都是发生在绝缘子底下金属或横担附近的绝缘层最薄弱点。这是雷电过电压下的正负电荷中和所致。
2）电弧击穿后的导体在雷电过电压作用下与其最近金属体（绝缘子下的金属或横担）形成短路通道。
3）在10kV高压恒流源作用下，在短路通道中形成工频续流，直至把导线熔断和跳闸。
4）如果工频续流的时间越长、则导线被熔断的机会越大。所以 必须要在未熔断线的前提下利用线路的断路保护器跳闸的原理来切断恒流源使其切断工频续流而保护导体。
3 防雷击断线措施方法
综上所述，要使10kV绝缘导线雷击后不断线必须要解决如下问题：
1）绝缘层表面的电荷必须在没达到过电压时就与导体内的相反电荷中和、且中和的接触面要足够大（最好是大于导体截面），这样才能像裸导体一样具有散热或中和快等优点。