架空输配电线路中新型防雷绝缘子的运用

【摘要】架空输配电路线多大经过旷野、丘陵、高山，因为暴露在自然环境中，很容易发生雷击断线事故。所以为了保证配电网的安全运行，需要有一定的防雷措施。随着电力科学的进步，新型防雷绝缘子日益被广泛应用。本文将针对新型防雷绝缘子的特性，阐述其在配电输配线路中的应用。

【关键词】接地电阻；差绝缘；耦合地线；避雷线；消雷器

一、前言

根据有关资料的统计，在2008至2009年期间，南昌经开区一个30平方公里的供电区域内，雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次，直接损失电量约为30万千瓦时。这些数据都表明输配电信遭受雷击直接带了了许多经济损失和不良社会效果。

雷害引起输配电网线路跳闸，绝缘子闪络，绝缘导线断线，不仅影响了供电可靠性，还对人们的身心健康造成很大影响。在恶劣的天气下抢修，需要付出的经济成本大。随着输配电线路的发展，传统的的绝缘线路投资成本大、安装工程复杂、绝缘层脆弱，难以直接承受直接雷或者感应雷的作用。现在绝缘子是电力系统中输配电线路绝缘的主体，是大量使用的绝缘部件。绝缘子悬挂导线并且使导线和杆塔、大地保持绝缘。在运行中，绝缘子承受工作电压和过电压作用；承受导线垂直荷载、水平荷载、导线张力；还受到大气条件变化和环境污染的影响。为了保证输配电线路运行的安全可靠性，绝缘子要有良好的绝缘性能和足够的机械性能，所以研究和开发新型防雷绝缘子有其重要性。

二、新型防雷绝缘子

1、防雷支柱绝缘子

防雷支柱绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输线电路中起到重要作用。由绝缘护罩、压紧螺母、压块座、移动压块、上金属帽、复合绝缘子、引弧棒、绝缘套管和下金属脚等组成。防雷支柱绝缘子绝缘性能，防污秽水平较高，比较适用于架空线路的绝缘支撑。还具有防止架空绝缘导线雷击断线、瓷绝缘子炸毁及减少雷击跳闸的保护功能。

防雷支柱绝缘子优点是：1、护罩材料采用有机复合材料，比电瓷绝缘子的绝缘性能好，还具有良好的绝缘性能，抗老和阻燃性能。2、较高的机械性能，运行安全可靠。其内部承载的环氧引拔棒，有极高的抗张性，抗弯性，是普通钢材的2—3倍，是高强瓷的8—10倍，大大提高产品的机械性能。3、绝缘子低温机械性能好。实验证明绝缘子在-40℃条件下弯曲破坏强度与室温相比无明显变化。4、耐污性能优良。通过人工污秽试验和自然污秽试验选定了大小伞相间、伞下带棱的绝缘子伞裙，所以其防污秽性能高。

FEG型是防雷支柱绝缘子新型组合式结构产品，采取先堵塞后疏通设计理念，增强了绝缘性能和防污秽水平，适用于架空线路的绝缘支撑，而且还具有防止架空绝缘导线雷击断线、瓷绝缘子炸毁及减少雷击跳闸的保护功能。

2、悬式绝缘子

悬式绝缘子由瓷件、铁帽、钢脚、石英砂胶合剂胶装二层。悬式绝缘子有抗污秽性，尤其适用于污秽地区，普通型悬式绝缘子也适用于一般地区。此种绝缘子有有重量轻，体积小，不易破碎、操作简易、方便适用等特点。悬式绝缘子还适合于高机械负荷，大跨距和紧凑型线路。

3、针式绝缘子

针式绝缘子的基本性能包括电气性能、机械性能和热性能。此外，还有耐环境和耐老化等性能。电气性能指的是闪络特性；机械性能指在运行中常受到导线的重力和张力、风力、覆冰重量、绝缘子自重和其他机械力的作用；热性能指有耐受温度急变的能力，经几次冷热循环而不开裂。

高压线路针式瓷绝缘子用于工频电压6～20kV高压架空电力线路，用以绝缘和支持导线。

4、零值绝缘子

零值绝缘子指的是在运行中绝缘子两端的电位分布接近零或等于零的绝缘子。零值或低值绝缘子的影响：线路导线的绝缘依赖于绝缘子串，由于制造缺陷或外界的作用，绝缘子的绝缘性能会不断劣化，当绝 缘电阻降低或为零时称为低值或零值绝缘子.我们曾对线路进行检测，零值或低值绝缘子的比例竟高达9%左右.这是本公司线路雷击跳闸率高的另一主要 绝缘子是光滑的，可以减少电线之间的容抗作用，以减少电流的流失

5、玻璃绝缘子

玻璃绝缘子生产工艺简单，交易实现机械化，生产效率高，稳定性高。其主要成分是SiO2、B2O3、SI2O3等酸性氧化物与Na2O、K2O等碱性氧化物组成。玻璃绝缘子的优点是：主电容大、自洁能力好、耐污性好、耐电弧性能好、机械强度高、稳定性墙。玻璃绝缘子的机械强度时80—120MPa，是陶瓷的2—3倍，所以其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性能等都优于瓷绝缘子。玻璃绝缘子零值或者低值时会自爆，便于发现事故隐患，无须人工进行检测，所以其淘汰能力较强。

6、保护型绝缘子

主要由保护型金具和复合绝缘子两部分组成，保护型绝缘子防雷击断线的主要作用在于：提高绝缘子的放电距离来减少线路雷击闪络率；通过保护型金具将导线围绕起来形成厚实的保护部件，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位之间燃烧，从而使导线免受损伤。保护型绝缘子安装方式与传统的针式绝缘子基本相同，但需对导线进行适当处理。剥皮型：为了使短路电流从导线流到保护型金具，并在金具外再罩上绝缘罩，这种结构称为电导型保护方式。这种结构会对导线造成一定损伤；电容型：在绝缘导线外皮上缠绕一层导体形成电容，再定位在保护型绝缘子上。

7、复合绝缘子

复合绝缘子是随着科技的发展而慢慢发展而来的，主要应用于高型高压电线连接搭的一段。主要作用是支撑导线和防止回流。其优点有：体积小，便于维护；重量轻，便于安装；机械强度高，不易破碎；抗震性能优异，耐污性能好；生产周期快，质量稳定性高。

复合绝缘子至少由两部分绝缘体组成，即芯棒和护套，并配以金属附件。中间复合棒芯是内绝缘部分，采用玻璃纤维增强树脂棒制成，强度是钢材的两倍，采用玻璃做芯棒，有较好的耐酸腐蚀性。护套是硅橡胶，和瓷绝缘子相比有强度高，韧性好，易于加工，耐污性好，重量轻。

复合绝缘子设计与制造：除非另有规定，复合绝缘子尺寸偏差应符合如下规定（d为检查尺寸，单位mm）：大偏差为±50mm。

三、总结

不同的绝缘子有不同的特性和使用环境，在防雷过程中要根据架空输配电线路特点合理配置绝缘子类型。电网建设加快，瓷绝缘子要顺应时代发展潮流，为市场提供更先进、更完善的构件。

参考文献

[1]欧洲华.配电变压器受雷击分析与防雷措施[J].水利电力机械，2007（9）

[2]沈海滨，陈维江，张少军，陈平，袁力，尹彬，李文龙.一种防止10KV架空绝缘导线雷击断线

[3]用新型串联间隙金属氧化物避雷器[J].电网技术，2007（3）

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