張真銘

摘要：在我國輸電線路運行的過程中，往往會由于雷電的因素而使其產生故障，并以此使我們城市的供電工作產生影響。近幾年來，如何使輸電線路能夠具有更好的防雷性能則成為了目前專家最為關注的問題，在本文中，將就110kV線路復合絕緣子防雷保護并聯(lián)間隙的應用進行一定的分析與研究。

關鍵詞：110kV線路 復合絕緣子防雷保護 并聯(lián)間隙

1 概述

隨著我國社會水平的提升，經濟步伐的推進，我國的電力事業(yè)也在這個過程中得到了較大程度的發(fā)展。在我國電力輸送的過程中，輸電線路的安全是非常重要的，只有保證輸電線路的安全才能夠保障我們輸電工作的持續(xù)、穩(wěn)定。而在輸電線路運行的過程中，對其穩(wěn)定性造成最大威脅的就是雷電，所以，如何能夠使電力線路具有良好的防雷性則成為了我國目前最為關注的一個問題。其中，復合絕緣子防雷保護并聯(lián)間隙是目前應用較為廣泛的一種形式。

2 我國復合絕緣子防雷保護并聯(lián)間隙應用情況

目前，在我國所使用的復合絕緣子防雷保護裝置已經得到了一定的良好效果，而這也使得這種方式成為了我國在保護電力輸電線路的一種重要方式。而為了能夠使其對于輸電線路具有更好的效果，就需要我們能夠在此基礎上以并聯(lián)間隙的方式對其進行加強。同時，在對輸電線路裝設的過程中，我們也應當能夠對其中氣候因素、地理情況對于線路所造成的影響進行充分的考慮，并在此基礎上對現(xiàn)有的資源進行合理的利用。而就在目前，我國使用最多的100kV復合絕緣子其高低壓都不具備均壓環(huán)，而這就會在工作過程中產生工頻電弧，并使絕緣子段出現(xiàn)一定的燃燒情況，并最終使供電工作出現(xiàn)故障。而在我國的220kV線路中，其復合絕緣子就具備相應的均壓環(huán)，但是卻因為在加工以及設計方面所存在的問題，也會使得由于工頻電弧的弧根會停留在高壓側的均壓環(huán)上或者絕緣子根部而出現(xiàn)相應的故障。

對于上述情況來說，其絕緣子自身都具有一定的可取之處，即其都能夠在雷電情況發(fā)生之后及時的尋找到雷擊位置，并在此過程中準確的對工頻電弧的放點情況進行準確的識別。而其在絕緣子中安裝的并聯(lián)間隙卻能夠在線路遭受雷擊之后使線路更容易出現(xiàn)跳閘的情況。對于此種情況，就需要我們通過采用一種加長型的絕緣子來抵消加上并聯(lián)間隙裝置的復合絕緣子雷擊的跳閘增加的效果，從而更好的保障線路的穩(wěn)定性。

3 復合絕緣子防雷保護并聯(lián)間隙的應用

3.1 技術方面 在對這套裝置進行設計的過程中，需要我們能夠滿足一定的要求：即其中的間隙裝置應當能夠在絕緣子之前進行閃絡，并且其也應當能夠同電弧的燃燒位置進行良好的結合，同時保障線路發(fā)生閃絡的位置應當固定并且不會對輸電線路造成影響。另外，對于此項裝置自身的工頻電場也能夠滿足一定的條件，從而在防止出現(xiàn)放電情況的同時具有良好的耐熱性。

3.2 裝置的設計

3.2.1 雷電的放電特點。在雷電電擊的過程中，其所運行的路徑往往是最短的路徑，而基于此種特點，就需要我們在對輸電線路進行實際設計的過程中都應當能夠對此種特點進行充分的考慮。而在此過程中，間隙裝置就能夠具有一個優(yōu)先放電的功能，其能夠通過定點定位的方式而避免絕緣子在雷擊過程中出現(xiàn)損壞。而這也需要我們能夠在實際設計的過程中應當在絕緣子的高低壓極上都能夠制定一個個定位點，從而以降低放電電壓的方式避免絕緣子出現(xiàn)損壞的情況。

3.2.2 工頻電弧的運動特點。當絕緣子自身具有間隙裝置時，其中的起弧點則能夠在絕緣子之上從這一端跳到另一端后再通過一定的移動來到裝置的磁中性點位置處，并在來到此位置后使自身的速度得到降低，從而以這種方式使等離子流就會有足夠的時間和機會烘烤復合絕緣子。雖然我國目前具有運壓環(huán)的復合絕緣子都能夠具有一定的引弧功能，但是卻不能夠通過此種功能來使間隙裝置得到并聯(lián)。而這就需要我們能夠將其在普通絕緣子的基礎上進行進一步的優(yōu)化改進，從而在加裝間隙裝置的基礎上對其性能進行良好的改善，進而使裝置的引弧功能得到增強。而無論起弧點在何處，電弧都會在電磁力的作用下快速向燃燒點移動，而根據間隙裝置的結構特點，等離子流會沿環(huán)形電極的方向噴出，其燃燒過程也是一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。最終燃燒點可布置的遠離絕緣體而不影響電弧的轉移，從而形成一個非常理想的結構。

4 間隙裝置的放電試驗

在對此裝置的運行特性具有一定的掌握之后，我們開始對此裝置進行一定的試驗，其目的就是來檢測此裝置對于輸電線路遭受雷擊的情況是否具有良好的效果。而在試驗開始之前，我們也應當能夠保證其中的雷電路徑能夠被確定，并且在經過一定優(yōu)化計算后得出此間隙的準確距離，從而保障輸電線路的良好運行。

■

圖1 間隙裝置及在絕緣子上的安裝位置

4.1 試驗方案

在本次試驗中，我們對使用的鐵塔通過完全比例的形式對塔頭進行模擬，并保證塔頭同地面之間具有20m的距離。其中，對于110kV導線我們使用了長度5m、直徑26m的鍍鋅鋼管模擬單根導線；而對220kV導線來說，則使用了長度5m、直徑29mm的雙分裂導線，其導線的夾角為45°。而在絕緣子方面，110kV復合絕緣子使用的兩種類型：加長型以及標準型兩種，其中，加長型導線的干弧距離為100mm，標準型干弧距離為1030mm；220kV則使用了1900mm以及2000mm兩種絕緣子。

4.2 試驗結果

經過一定次數的試驗后，我們可以得到：

首先，對高壓側起弧點位置產生影響的主要原因就是其中放電球同高壓電極兩者間的相對位置。如果電壓電極中的引弧棒端部低于環(huán)平面11mm時，其弧點就會落在引弧棒上。而當放電球高于環(huán)平面時，其弧點則會存在于電球之上。

其次，當絕緣子具有間隙裝置時，其所遭受的雷電沖擊電壓會遠低于普通的絕緣子，其中，110kV的要低5%左右，而220kV的要低3%左右。而對于加長型絕緣子具有間隙裝置時，其所承受的放電電壓則將高于標準的絕緣子水平。

最后，對于間隙裝置的高、低壓電極環(huán)平面的位置都有要求，需要其高度應當高于絕緣子金屬端部，這樣才能夠保證其不會在絕緣子金屬端頭上出現(xiàn)雷電閃絡的情況出現(xiàn)。

■

圖2 安裝并聯(lián)間隙裝置前后雷電沖擊付秒特性

5 結束語

總的來說，在我國輸電線路運行過程中，雷電是其中威脅較大的一項自然因素。而這就需要我們能夠在研究雷電規(guī)律的前提下以復合絕緣子防雷保護并聯(lián)間隙裝置的應用來對其進行更好的保護。

參考文獻：

[1]陳繼東，王家禮，盛根林，楊帆，熊鵬.光纖式復合絕緣子實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測的實用化研究[J].電瓷避雷器，2010（01）：6-9.

[2]李瑞芳，吳廣寧，馬御棠，樊春雷.特高壓交流輸電線路耐雷水平相關因素研究[J].電瓷避雷器，2009（03）：14-17.

[3]陳錫陽，尹創(chuàng)榮，楊挺，王偉然，葛棟，張翠霞，王獻麗，賀子鳴.110kV輸電線路并聯(lián)間隙防雷裝置的設計與運行[J].電力建設，2011（06）：57-61.

[4]葛棟，沈海濱，賀子鳴，張翠霞，王獻麗，陳錫陽，尹創(chuàng)榮，王偉然，楊挺.110kV輸電線路并聯(lián)間隙的電氣性能試驗[J].中國電力，2011（06）：7-10.