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1  引言
    一直以來，通過對雷電進行的長期的觀察和測量，已積累了不少有關雷電參數的資料，目前，有關雷電發生、發展過程的物理本質雖尚未被人們掌握，但隨著對雷電研究的不斷深入，有關雷電的參數將不斷地得到修正和補充，從而指導我們對大氣過電壓采取合理的防護措施。
    本文就廣州供電分公司東區配營部10kV架空線的運行動態及避雷線的使用進行了探討。

2  理論分析
    隨著我國城市電網改造工作的不斷推進及城網建設的迅速發展，為滿足城市電網供電的可靠性及電能質量日益提高等要求，自90年代初以來，在我國大中城市配電網絡普遍采用架空絕緣電線，根據《架空絕緣配電線路設計規程》，下列地區無條件采用電纜線路供電時應采用架空絕緣配電線路：
    ?架空線與建筑物的距離不能滿足SDJ206要求的地區；
    ?高層建筑群地區；
    ?人口密集，繁華街道區；
    ?綠化地區及林帶；
    ?污穢嚴重地區
    東區配營部轄下10kV架空線多分布在市郊的城鄉結合部，在近幾年，我們相繼將白山站及燕塘站供電10kV架空線更換為絕緣導線。
進行防雷設計和采取防雷措施必須知道地面落雷密度，每一雷暴日每km2地面遭受雷擊的次數為地面落雷密度，以r表示，參照有關規程，r取0.015次/ km2。對于線路來說，由于高出地面，有引雷的作用，一般高度的線路的等值受雷面的寬度為10h〔h為線路線路平均高度（m）〕，也即等值受雷面積為線路兩側各為5h寬的地帶，線路愈高，則等值面積愈大。若線路經過地區平均雷暴數為T，廣州地區取40，h取12m，則可計算出每年每100km一般高度的線路落雷次數為：
    N= r *10h * 100 * T/1000=0.015*120*100*40=7.2 次/年/100km

3  問題的提出
    在1995～1998年之間，我們將東區轄內的分布在同和及大源的架空線更換為絕緣導線，在更換為絕緣導線之后，在雷雨季節相繼發生雷擊斷線故障。而在之前只使用裸導線時，雷擊過的可發現導線上有明顯的電弧痕跡，未發生過裸導線雷擊斷線事故。
    比較典型的情況的舉例：1999年8月11日，白山F4零序保護動作跳閘，重合再跳，事故現場情況如下：白山F4大元洞支#12－#14桿三相導線被雷擊斷，瓷瓶擊爛，沿大元洞支#12桿有一條蛇形放電痕跡，事故現場如圖1所示。

圖1 雷擊通路示意圖
表1 東區配營部1995～1999年雷擊次數統計表

4   雷擊絕緣導線斷線的原因分析
    分析雷擊斷線的原因如下：當雷電過電壓造成絕緣子兩相以上發生閃絡，并通過橫擔發展為異相之間接地時，會在電線中流過幾千安工頻續流，往往使其斷線，國外亦有運行經驗表明，架空絕緣線雷擊斷線的概率大于普通架空線，幾乎是逢擊必斷，這是因為當發生雷擊閃絡時，對裸導線來講，在電磁力等作用下，續流電弧可以移動，而絕緣電線由于有絕緣覆蓋，電弧點被固定，故而較前者更容易被熔斷。
    從系統配置來分析，造成斷線的主要原因是架空配電線路絕緣水平低。分析計算表明，架空線的絕緣水平低，其耐雷水平（使絕緣子不發生閃絡的臨界電流值）也必然低，這樣在雷擊時，絕緣子就容易發生閃絡或擊碎，進而擴大為斷線事故；當雷擊導線時，發生單相閃絡和兩相閃絡、三相閃絡的機率相差只有百分之幾，雷擊后造成相間閃絡、工頻電弧燃燒、傷害導線的機率是很大的，因此，在斷線事故中，往往發生一相燒傷、兩相同時燒斷、三相同時燒斷的現象。
    其次，配電網單相接地電容電流增大是造成斷線增多的另一個重要原因，當發生單相接地故障時，由于電容電流較大，單相電弧不易自動熄滅，因而可能導致燒斷。
    配電線路出線開關跳閘時間的長短對斷線事故有著關鍵性影響。導線截面過小雷擊時斷線機會增加。

5  降低10kV架空網絡雷擊跳閘及減少雷擊斷線的方法
    根據有關資料介紹，降低配電線路雷擊跳閘率的途徑有：提高配電線路的絕緣水平，降低每根桿的沖擊接地電阻，采取不平衡絕緣，架設避雷線，裝設消弧線圈或自動補償裝置。縱觀國外近30年的研究成果，防止絕緣導線斷線的主要措施可分為如下4類：
    （1）安裝避雷裝置：安裝架空地線和避雷器來限制雷電過電壓和吸收雷電能量。
    （2）延長閃絡路徑：采用局部增加絕緣厚度或采用長閃絡路徑避雷器，其目的是通過延長閃絡路徑，導致電弧容易熄滅。
    （3）局部剝離絕緣導線：采用防導線熔斷措施及新型絕緣子，安裝為局部剝離導線，相當于裸導線，電弧能夠在剝離部分滑動，而不是固定在某一點燒蝕。
    （4）提高線路絕緣水平：即提高絕緣子的50％放電電壓來提高耐雷水平。
    經過幾十年對絕緣導線雷電過電壓防護的研究工作，日本研究者認為，消除絕緣導線斷線有兩種方法：一是將絕緣導線與絕緣子相連部分的絕緣層剝掉，由于電弧能在導線表面移動，則不會燒蝕絕緣導線，但必須安裝保護間隙，防止工頻續流燒蝕絕緣子。另外一種方法就是采用避雷器保護，切斷工頻續流，達到防止導線斷線的目的，費用比較高是這種方法的弱點。
    在配電線路上架設避雷線可使直擊雷向各個線柱分流，增強耐雷效果；對感應雷來說，由于避雷線的屏蔽效果，可抑制其在相導線中產生的過電壓。
    東區配營部近幾年相繼在郊區一帶的雷區嘗試架設避雷線，經過校核避雷線對邊導線的保護角，我們采用在原架空線加裝卡頂的裝置，如圖2所示，經過2001～ 2003年的近3年時間的運行未發生雷擊事故，證明架空避雷線的防雷效果是十分理想的。而且，通過參照有關資料介紹，在配電線路上安裝避雷器來防護雷電過電壓是世界各國廣為采用的一種方法，采用避雷器來防護配電線路的雷電過電壓其作用大致有兩個方面：一是通過吸收雷電能量，達到保護的目的，二是安裝避雷器后能夠限制配電線路的感應過電壓。我部已在部分架空線路安裝避雷器。
    總之，防止雷弧斷線是一個新興的、較大的科研課題，其相應的整改措施亦在試用和不斷的完善之中，在今后的配電線路運行中要繼續對防雷工作進行分析、總結，進一步探討和積累配電線路的運行經驗，有效地防止雷電對配電線路的損害。

圖2 10kV配電線路避雷線架設金具卡頂加工圖