配网绝缘导线防弧金具的研发和应用.pdf

配网绝缘导线防弧金具的研发和应用 陈 炜1 应伟国1 周宙龙2 (1．浙江金华电业局，金华321017；2．浙江左易电气设备有限公司，乐清325600) 摘要：根据10kV架空绝缘导线易遭雷击断线的机理，结合线路检修接地保护的需要，研制开发出 一种集穿刺式雷击放电间隙和检修接地保护功能的金具，经武高院上百次的雷电正、负极性冲击放电 试验验证：在P20、P15、PSl5型绝缘子18、15cm和16cm放电间隙下，每次放电均发生在穿刺燃弧 金具端电极与接地端电极问，4吏：r-频电孤弧根固定或疏导至穿刺燃弧金具或引弧棒上燃烧并断孤，从 而保证了遭雷击时绝缘导线不击穿、不熔断或不沿绝缘子面闪络接地。将穿刺燃弧(舍检修接地保护 功能)金具安装在距绝缘子绑扎处外负荷侧40～50cm绝缘导线上，调整好上下电极距离，能有效地 杜绝绝缘导线遭雷击时断线隐患，又可在线路检修中挂设检修接地线；另外穿刺牙齿采用死紫铜材 料，直接相嵌浇铸在上下铝舍金压板内，其穿刺咬合力度远比整体铝合金浇制的穿刺线夹咬合接 触优。 关键词：穿刺燃弧金具；雷击断线；放电间隙；接地线；绝缘导线；电弧弧根 0引言 lOkV架空线路基本架设在路旁或建筑物旁，导 线对地距离和线间距离都比输电线路小，平时通道 内树木生长、建筑工地高层上乱抛扔导电物、大风 摇摆或对建筑物距离不够、汽车吊机和碳纤维钓鱼 竿等碰触裸导线相间短路或单相接地事故，会造成 人员伤亡、财产损坏和配网跳闸停电事故，为降低 配网线路瞬时性故障跳闸，杜绝电击伤人的民事官 司纠缠，提高配网供电可靠率，多数县市供电公司 对10kV架空线路进行了大规模的绝缘化改造，使 架空线路绝缘化率达到60％～95％，取得了良好的 效果，但部分地处城郊结合部和农村集镇、农田上 的10kv绝缘导线线路，在遭受雷击后断线事故频 发，给电网安全运行和线路抢修带来了极大的麻烦 和困难。 1架空线路雷击断线机理 根据lOkV配网线路的技术水平，遭雷击侵害多 数是由感应雷过电压或直接雷引起，由于架空导线的 线间距离空气击穿电压值远比支撑绝缘子击穿电压 大，雷电流必然沿裸导线流向两侧杆塔上绝缘子处接 地释放，强大的雷电流在绝缘子处击穿绝缘子表面空 气而入地(绝缘子击穿电压比沿面闪络电压值大)， 续后工频短路电流沿雷电流接地通道建弧接地，此时 在工频电流产生的电动力和电弧电磁力在导体上分量 等合力作用下，电弧弧根会沿导线表面向负荷侧移动 燃烧，因此不会严重烧伤铝线，当线路开关跳闸切断 电流时电弧同时熄灭(配网线路为配合上一级保护装 置都要滞后0．2s左右)。而架空绝缘导线遭雷击后其 雷电流沿导线流向两侧电杆绝缘子处，在绝缘子固定 处击穿绝缘导线的绝缘层(针孔状)，同时击穿绝缘 子表面空气而接地释放，续后工频短路电流建立的电 弧因受击穿孑L周围的绝缘层阻隔，无法像裸导线那样 随电动力朝负荷侧漂移，此时高达上千度的弧根只能 在针孑L处燃烧(铝线熔点约600多℃)，在导线张力 下极短时间内就会被电弧整齐烧断落地，因绝缘层来 不及熔(炭)化，因张力原因使钢芯铝绞线断头缩进 绝缘层内，电源侧绝缘导线断头落地后不一定会接 地，因此线路不发生相间短路跳闸或单相接地信 号[1]，此类情况有可能会引发人身触电伤亡事故， 事实上架空绝缘导线遭雷击后，断线处基本发生在绝 缘子固定点附近，且导线断点整齐(见图1)。 2穿刺防雷燃弧金具的技术原理和具体结构 目前穿刺线夹、穿刺接地环和穿刺防弧线夹[2] 均为铝合金铝牙型，即上下压板与牙齿一起浇铸成 型，浇铸中铝熔液靠自重无法注满细长牙齿模具空 间，造成铝牙齿残缺不全，安装在绝缘导线上难以承 担雷电流和短路电流释放或接触不良等问题。其次两 种线夹功能单一。为此左易公司应用本企业的专利技 术，对防雷燃弧金具采用高强度铝合金，牙齿采用 死紫铜板材模具冲压，加工后的穿刺牙齿整齐尖锐， 穿刺能力强，又大幅度提高了牙齿的导电性能，将紫 铜牙齿片直接浇铸在上下压板中(见图2)。 由于架空绝缘导线停电检修缺陷处理时接地线挂 设困难，早期电力部门采用隔一段距离剥一小段绝缘 层成裸导线，用以挂设检修接地线，后期厂家生产出 —§23 1111 1塑!!塑!!!!垒墨釜．黼粼潦1、“黼 目l口扶绝缘}线霄击断线都Ⅱ％断线点整齐目断在绝缘子固定处附近 穿蚵接地环(见图”。为解央穿刺防弧金具和穿刺接 地环功能单一现状．授局向生产厂家提出改进方案．使 防雷燃弧和柱修接地环成—体，同时解央了工作接地和 防雷燃弧问题。线路安鞋或检修。员工均使用10in活动 扳手紧固螺栓，因各人紧固扭矩橙紧不一，安装穿刺线 夹时会造成线夹牙齿与绝缘层内铝线接触不等．太浅接 触少，过深会严重损伤铝股．造成绝缘导线综合破断力 的下降，鉴于上进原因．我局要求生产厂家能否研制 一种标准扭