陈志坚

摘 要：架空输配电线路的架设大多需要经过高山、丘陵以及旷野等地方，并且会暴露在自然环境当中，因此很容易受到雷击产生断线事故。为了保障配电网的运行，需要采取相应的防雷措施。本文针对架空输配电线路当中使用的新型防雷绝缘子的特性进行了分析，并对其在配电线路当中的应用进行了研究，希冀对同行们起到一定的借鉴意义。

关键词：输配电线路；新型防雷绝缘子；运用

0 引言

根据调查研究，我们可以知道供电过程中发生的事故，大部分都是雷击产生的断线以及跳闸事故，从而造成大量的电能损失，因此输电线遭到雷击时，不但会产生大量的经济损失，还会产生不良的社会效果。

对于输配电线路而言，雷电的危害不但会造成电网线路跳闸现象，还会引起绝缘导线断线以及绝缘子闪络。因此雷电给输配电线路造成的影响不但会影响电力系统输配电的安全性、可靠性以及稳定性，还会对人们的身体健康产生极大的影响。一旦出现恶劣的天气，就需要进行线路抢修，并因此支付巨大的经济成本。随着我国配电线路的发展，传统的绝缘导线存在着安装工程复杂、线路投资成本大、绝缘层脆弱等问题，因此一旦遇到雷电的袭击，就会产生问题。现在的电力系统进行输配电时，使用的线路绝缘体的主体是绝缘子，并且对绝缘子的使用量很大。绝缘子的悬挂会使杆塔、导线以及大地之间保持绝缘。在实际的线路运行过程中，绝缘子需要承受过电压以及工作电压的作用；此外，还需要承受导线水平荷载、垂直荷载、导线张力。绝缘子在使用的过程中，还会受到环境污染以及大气条件变化的影响。为了确保输配电线路在运行过程中的可靠性以及安全性，绝缘子需要具备良好的机械性以及足够的绝缘性，因此开发和研究新型的防雷绝缘子具有极其重要的作用和意义。

1 新型防雷绝缘子

新型的防雷绝缘子的种类较多，具体的如表1所示：

1.1 防雷支柱绝缘子

防雷支柱绝缘子属于特殊类型的绝缘控件，可以在架空输线电路当中起到很重要的作用。防雷支柱绝缘子的主要组成有绝缘护罩、压块座、压紧螺母、上金属帽、引弧棒、下金属脚、复合绝缘子以及绝缘套管等。防雷支柱绝缘子具有很高的绝缘性能以及较高的防污秽水平，因此主要适用在架空线路上边的绝缘支撑。此外，防雷支柱绝缘子还可以防止瓷绝缘子炸毁、架空绝缘导线的雷击断线以及降低雷击跳闸产生的保护能力。防雷支柱绝缘子的主要优点有：

（1）护罩材料选择的是有机的复合材料，相比于电瓷绝缘子，该材料的绝缘性要更好一些，此外，还具有更好的阻燃性能以及抗老性能；

（2）防雷支柱绝缘子的机械性能更高，并且运行的可靠性以及安全性更好。其内部的环氧引拔棒具有较高的抗弯性高一级抗张性，相比于普通的钢材，要好上2到3倍，相比于高强瓷要高8到10倍，因此其机械性能大大的提高了；

（3）防雷支柱绝缘子的低温机械性能要更好一些，事实表明，在-40℃的环境下，相比于室温条件，其弯曲破坏强度并没有很明显的改变；

（4）耐污染的性能比较优良，通过对自然污秽以及人工污秽的试验，表明防雷支柱绝缘子的防污秽性能更高一些。

FEG类型的防雷支柱绝缘子是一种新型的结合方式组合而成的产品，采用的是先堵塞然后再进行疏通的设计方式，这样增加了绝缘子的防污秽能力以及绝缘性能，因此很适合用在架空线路当中，从而减少雷击对架空线路的顺利运行。

1.2 悬式绝缘子

悬式绝缘子的组成主要是铁帽、瓷件、石英砂胶合剂、钢脚胶装二层。悬挂式的绝缘子具有一定的抗污秽性能，因此适用于具有污秽的地方，普通类型的悬式绝缘子也同样可以用在普通的地方。这种类型的绝缘子存在着体积小、重量轻、操作简易、不易破碎以及方便适用等特点。此外，悬式绝缘子还可以用在搞机械负荷、紧凑型以及大跨距的线路。

1.3 针式绝缘子

针式绝缘子包含着机械性能、电气性能以及热性能等基本性能，除此之外，还具有一定的耐老化以及耐环境的性能。机械性能指的是在运行过程中导线受到的张力、重力、风力、绝缘子自重、覆冰重量以及其他的机械力量；电气性能指的是绝缘子的闪络性能；热性能则主要是指受到温度的变化时，产生的急变能力，即使是遇到几次冷热循环，也不会产生开裂的现象。

1.4 零值绝缘子

零值绝缘子是指线路运行过程中绝缘子两端电位的分布等于或者是接近零的绝缘子。低值或者是零值的绝缘子的影响：线路导线上的绝缘子一般会依赖于绝缘子串，此外，因为制造的缺陷或者是外界的影响，绝缘性能会不断的进行劣化，随着绝缘电阻值的降低，直到为零时，可以称为是零值或者是低值绝缘子。我们对电路检测时，低值或者是零值的绝缘子所占的比例大约为9%。这对于线路的而言，提高了雷击跳闸率。此外，绝缘子表面光滑，因此可以降低电线之间的容抗，进而降低电流的损失。

1.5 玻璃绝缘子

玻璃绝缘子具有生产工艺简单、生产效率高、机械性好、稳定性高等特点。玻璃绝缘子的主要是由Si2O3、B2O3、SiO2等酸性的氧化物和K2O、Na2O等碱性的氧化物共同组成。玻璃绝缘子的主要优点为：自洁能力好、主电容大、耐电弧性能好、耐污性好、稳定性高一级机械性强度好。玻璃绝缘子自身的机械强度高达80～120MPa，相当于陶瓷的2～3倍，因此玻璃绝缘子的耐击穿性能、抗拉强度、耐电弧烧伤、耐震动疲劳以及耐坑热冲击的能力都要比瓷绝缘子强。当达到或者是低于零值时，玻璃绝缘子就会产生自爆，从而发现事故产生的隐患，并不需要进行人工的检测，因此具有很强的淘汰能力。

1.6 保护型绝缘子

保护型绝缘子主要包括复合绝缘子以及保护型金具组成，对于保护型的绝缘子在进行防雷工作时，主要的作用为：通过增加绝缘子的放电距离，从而减少线路发生雷电闪络的几率；使用保护型的金具来把导线围绕起来，从而产生厚实的保护部件，从而防止短路电弧根部产生的燃烧效应。发生闪络时，电弧会在保护型金具比較厚实的位置燃烧，避免导线受到损伤。保护型的绝缘子在安装方面，与传统的绝缘子是相同的，但是还是要对导线进行处理。

1.7 复合绝缘子

随着科学技术的发展和进步，复合绝缘子逐渐形成，其主要是用在高型的高压电线连接的一段。复合绝缘子的主要作用是为了防止回流，支撑导线。复合绝缘子的优点主要是重量轻，方便安装、体积小，方便维护、抗震性能好、生产周期快、耐污性能好、质量稳定性高等。复合绝缘子的组成主要是两部分的绝缘体，分别为护套和芯棒，同时配备了相应的金属附件。中间位置的复合棒芯为内部的绝缘部分，利用玻璃纤维的材质来增加树脂棒的制作，使其强度成为钢材的2倍，利用玻璃当作芯棒，具有比较高的耐腐蚀性能。

1.8 防绕击措施

（1）减小避雷线的保护角是预防绕击的主要措施之一。对于新设计线路，在雷电活动较强的山区线路应采用较小的保护角或负保护角。

（2）在杆塔或地线上安装防绕击避雷针针，以防护进入杆塔侧面避雷线屏蔽失效区的低空雷电先导，补充避雷线屏蔽的不足。

（3）增加杆塔绝缘。线路绕击耐雷水平与线路绝缘的50%放电电压密切相关，其表达式是I=2U50%/Z，式中I是能引起绕击的最小雷电流；Z是线路波阻抗。从式中可看出，增加线路绝缘（如增加绝缘子片数）对减少绕击数是有利的。

（4）线路型氧化锌避雷器。但线路避雷器价格高、运行维护工作量大。因此，在使用线路避雷器作为防雷手段时，一般选择在土壤电阻率高、降阻困难线段，且应根据运行经验在雷击易闪杆塔安装，切实起到防雷作用。线路避雷器既可防反击又可防绕击。

1.9 防反击措施

（1）降低杆塔接地电阻是预防反击的主要措施之一。

（2）架设耦合地线。架设耦合地线能在雷击杆塔时起分流作用和耦合作用，降低杆塔绝缘子串上承受的电压，提高线路的耐雷水平。

（3）線路型氧化锌避雷器。

（4）增加杆塔绝缘。

（5）安装可控放电避雷针。

2 结语

根据绝缘子的特性，不同的绝缘子具有不同优点和缺点，因此具有自己的适用环境。在进行防雷工作时，需要依据架空输配电线路的具体特点进行分析，从而选择最为合适的绝缘子类型。随着电网建设的发展，绝缘子的使用要顺应时代的发展方向，从而为电力市场提供最为完善、先进的构件，进而避免雷击对电力架空输配电线路的影响。

参考文献

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（作者单位：湖南省电网工程公司）