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1  引言
    一直以来，通过对雷电进行的长期的观察和测量，已积累了不少有关雷电参数的资料，目前，有关雷电发生、发展过程的物理本质虽尚未被人们掌握，但随着对雷电研究的不断深入，有关雷电的参数将不断地得到修正和补充，从而指导我们对大气过电压采取合理的防护措施。
    本文就广州供电分公司东区配营部10kV架空线的运行动态及避雷线的使用进行了探讨。

2  理论分析
    随着我国城市电网改造工作的不断推进及城网建设的迅速发展，为满足城市电网供电的可靠性及电能质量日益提高等要求，自90年代初以来，在我国大中城市配电网络普遍采用架空绝缘电线，根据《架空绝缘配电线路设计规程》，下列地区无条件采用电缆线路供电时应采用架空绝缘配电线路：
    ?架空线与建筑物的距离不能满足SDJ206要求的地区；
    ?高层建筑群地区；
    ?人口密集，繁华街道区；
    ?绿化地区及林带；
    ?污秽严重地区
    东区配营部辖下10kV架空线多分布在市郊的城乡结合部，在近几年，我们相继将白山站及燕塘站供电10kV架空线更换为绝缘导线。
进行防雷设计和采取防雷措施必须知道地面落雷密度，每一雷暴日每km2地面遭受雷击的次数为地面落雷密度，以r表示，参照有关规程，r取0.015次/ km2。对于线路来说，由于高出地面，有引雷的作用，一般高度的线路的等值受雷面的宽度为10h〔h为线路线路平均高度（m）〕，也即等值受雷面积为线路两侧各为5h宽的地带，线路愈高，则等值面积愈大。若线路经过地区平均雷暴数为T，广州地区取40，h取12m，则可计算出每年每100km一般高度的线路落雷次数为：
    N= r *10h * 100 * T/1000=0.015*120*100*40=7.2 次/年/100km

3  问题的提出
    在1995～1998年之间，我们将东区辖内的分布在同和及大源的架空线更换为绝缘导线，在更换为绝缘导线之后，在雷雨季节相继发生雷击断线故障。而在之前只使用裸导线时，雷击过的可发现导线上有明显的电弧痕迹，未发生过裸导线雷击断线事故。
    比较典型的情况的举例：1999年8月11日，白山F4零序保护动作跳闸，重合再跳，事故现场情况如下：白山F4大元洞支#12－#14杆三相导线被雷击断，瓷瓶击烂，沿大元洞支#12杆有一条蛇形放电痕迹，事故现场如图1所示。

图1 雷击通路示意图
表1 东区配营部1995～1999年雷击次数统计表

4   雷击绝缘导线断线的原因分析
    分析雷击断线的原因如下：当雷电过电压造成绝缘子两相以上发生闪络，并通过横担发展为异相之间接地时，会在电线中流过几千安工频续流，往往使其断线，国外亦有运行经验表明，架空绝缘线雷击断线的概率大于普通架空线，几乎是逢击必断，这是因为当发生雷击闪络时，对裸导线来讲，在电磁力等作用下，续流电弧可以移动，而绝缘电线由于有绝缘覆盖，电弧点被固定，故而较前者更容易被熔断。
    从系统配置来分析，造成断线的主要原因是架空配电线路绝缘水平低。分析计算表明，架空线的绝缘水平低，其耐雷水平（使绝缘子不发生闪络的临界电流值）也必然低，这样在雷击时，绝缘子就容易发生闪络或击碎，进而扩大为断线事故；当雷击导线时，发生单相闪络和两相闪络、三相闪络的机率相差只有百分之几，雷击后造成相间闪络、工频电弧燃烧、伤害导线的机率是很大的，因此，在断线事故中，往往发生一相烧伤、两相同时烧断、三相同时烧断的现象。
    其次，配电网单相接地电容电流增大是造成断线增多的另一个重要原因，当发生单相接地故障时，由于电容电流较大，单相电弧不易自动熄灭，因而可能导致烧断。
    配电线路出线开关跳闸时间的长短对断线事故有着关键性影响。导线截面过小雷击时断线机会增加。

5  降低10kV架空网络雷击跳闸及减少雷击断线的方法
    根据有关资料介绍，降低配电线路雷击跳闸率的途径有：提高配电线路的绝缘水平，降低每根杆的冲击接地电阻，采取不平衡绝缘，架设避雷线，装设消弧线圈或自动补偿装置。纵观国外近30年的研究成果，防止绝缘导线断线的主要措施可分为如下4类：
    （1）安装避雷装置：安装架空地线和避雷器来限制雷电过电压和吸收雷电能量。
    （2）延长闪络路径：采用局部增加绝缘厚度或采用长闪络路径避雷器，其目的是通过延长闪络路径，导致电弧容易熄灭。
    （3）局部剥离绝缘导线：采用防导线熔断措施及新型绝缘子，安装为局部剥离导线，相当于裸导线，电弧能够在剥离部分滑动，而不是固定在某一点烧蚀。
    （4）提高线路绝缘水平：即提高绝缘子的50％放电电压来提高耐雷水平。
    经过几十年对绝缘导线雷电过电压防护的研究工作，日本研究者认为，消除绝缘导线断线有两种方法：一是将绝缘导线与绝缘子相连部分的绝缘层剥掉，由于电弧能在导线表面移动，则不会烧蚀绝缘导线，但必须安装保护间隙，防止工频续流烧蚀绝缘子。另外一种方法就是采用避雷器保护，切断工频续流，达到防止导线断线的目的，费用比较高是这种方法的弱点。
    在配电线路上架设避雷线可使直击雷向各个线柱分流，增强耐雷效果；对感应雷来说，由于避雷线的屏蔽效果，可抑制其在相导线中产生的过电压。
    东区配营部近几年相继在郊区一带的雷区尝试架设避雷线，经过校核避雷线对边导线的保护角，我们采用在原架空线加装卡顶的装置，如图2所示，经过2001～ 2003年的近3年时间的运行未发生雷击事故，证明架空避雷线的防雷效果是十分理想的。而且，通过参照有关资料介绍，在配电线路上安装避雷器来防护雷电过电压是世界各国广为采用的一种方法，采用避雷器来防护配电线路的雷电过电压其作用大致有两个方面：一是通过吸收雷电能量，达到保护的目的，二是安装避雷器后能够限制配电线路的感应过电压。我部已在部分架空线路安装避雷器。
    总之，防止雷弧断线是一个新兴的、较大的科研课题，其相应的整改措施亦在试用和不断的完善之中，在今后的配电线路运行中要继续对防雷工作进行分析、总结，进一步探讨和积累配电线路的运行经验，有效地防止雷电对配电线路的损害。

图2 10kV配电线路避雷线架设金具卡顶加工图