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[摘要]配电线路雷害事故频繁发生，严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全。因此，结合配电线路运行与雷害发生情况，提高配电线路的防雷保护措施具有相当重要的实际意义。架空线路防雷过电压保护器有效防止6-10KV架空线雷击断线和绝缘子闪络，避免系统失压和继电保护动作跳闸情况的发生，进而提高供电质量保证正常供电，增加经济效益，提高供电可靠性。
[关键词]配电线路；雷击；过电压保护
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0190-01
6-10kV配电线路是油田系统中一个重要组成部分，其安全可靠性直接影响到油田的持续生产和广大居民的生活用电。而配电线路雷害事故频繁发生，严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全。因此，结合配电线路运行与雷害发生情况，提高配电线路的防雷保护措施具有相当重要的实际意义。
一、雷击的特点和引起配电线路跳闸原理
通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。架空输电线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压，当雷云出现在线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，当雷云对地放电时，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷向线路两端释放，形成高电位的过电压，可高达几十万伏，低压线路的感应过电压也可达几万伏，对供电系统危害极大。
1、雷击引起配电线路跳闸原理
纯梁油区配电线路雷害事故主要由感应雷电过电压引起，当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时，就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，引发线路跳闸事故。6-10kV配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平，现有的6-10kV配电线路的中性点运行方式无法有效地解决线路雷击建弧率问题，配电设备防雷保护措施不完善，上述问题造成了6-10kV配电线路较为严峻的防雷形势，从而造成跳闸事故的频繁发生。
2、雷击对架空绝缘导线的危害
当绝缘导线遭受雷击时，情况就完全不同，雷电过电压引起绝缘子闪络，并击穿导线的绝缘层。而击穿点附近的绝缘物，阻碍了电弧沿着导线表面向两侧移动。因而，电弧只能在击穿点燃烧。高达数千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上，并在断路器跳闸之前很快就把导线熔断，发生断线这样的重大事故发生。
3、雷击对纯梁油区配电线路造成的危害
据去年雨季事故统计，纯梁油区2011年雷雨季节，仅在北部的梁北线、梁东线一个20平方公里的供电区域内，由于雷击造成的跳闸事故约为7次，两条线路共约60口油井，影响油井60*7=420井次，严重降低了供电可靠性，造成了巨大的经济损失。
二、架空配电线路过电压保护器的保护原理
它的保护原理是：当雷电过电压或其它故障原因引发对地闪络形成金属性电弧放电短路时，线路保护器中特殊设计的不锈钢引流环可以将KA级工频续流直接引向氧化锌非线性电阻限流元件，并借助于氧化锌电阻的非线性特性将正弦波形的工频续流转变成为尖顶波。尖顶波电流在过零前有相当长的时间内电流幅值较小，同时，限流元件的残压削减放电电压，使电弧瞬间熄灭而达到迅速截断工频续流，达到有效防止架空导线因工频续流高温而熔断（雷击断线）或跳闸的目的。简单的说它的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合，在雷电过电压的作用下通流动作，释放雷电过电压能量，有效限制雷电过电压。
架空线路防雷过电压保护器有效防止6-10KV架空线雷击断线和绝缘子闪络，避免系统失压和继电保护动作跳闸情况的发生，进而提高供电质量保证正常供电，增加经济效益，提高供电可靠性。
三、架空配电线路过电压保护器的组成和安装
架空配电线路过电压保护器是由非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）串联放电间隙组成，安装在线路绝缘子上。这种线路过电压保护器，相当于带有外间隙的氧化锌避雷器。采用与绝缘子并联的方式安装（如图1）。
四、架空配电线路过电压保护器的优缺点
（1）不承受工频电压，线路损耗低，使用寿命长免维护；
（2）串联间隙的隔离效果可避免故障时形成单相死接地，也不影响线路的安全运行。
（3）安装方便，不需更换绝缘子，也不需更改原有线路设计；
（4）它的灭弧原理是通过限流元件快速切断工频续流，有效限制雷电过电压，不需断路器跳闸灭弧，不会造成供电中断或影响供电质量；
（5）同样可用于绝缘线路，而且不需破开导线绝缘层，无需解决导线密封防水问题，不会影响导线机械拉伸性能和使用寿命其缺点是：它仅能防护雷电过电压。
五、纯梁配电线路雷区特点、及使用过电压保护器前后效果对比
纯梁配电线路主要负责给油井供电，由于油井分布点多面广、比较分散，使得配电线路处在田野空旷的地带，且周围环境较为恶劣，夏季雷电比较频繁，受到的雷击危害比较严重，造成的跳闸次数也比较频繁。雷击已成为影响配电线路安全可靠运行的最主要因素。
而且在油区许多的配电线路上，现在都已广泛地应用了绝缘导线，有雷击造成断线事故发生的可能。
今年以来纯梁油区加大了供电区域内的架空配电线路防雷改造工作，对雷击频繁造成跳闸的线路进行改造，对线路上的砼电杆按分布安装线路过电压保护器，还对电杆加装接地装置，接地电阻值小于10欧姆。通过一年来运行和雷击考验，经过在架空配电线路安装了过电压保护器的线路，雷击跳闸断线率明显降低，取得了良好的效果。我们主要采取沿线没隔6基电杆安装一组过电压保护器，彻底降低雷击断线事故率，提高供电可靠率。而其它未安装架空线路过电压保护器的线路仍不时有雷害发生。现纯梁东部油区共安装架空线路过电压保护器的线路共有4条（梁北线、梁东线、梁外线和采一线），架空线路过电压保护器170余套，收到了良好的效果。
六、结束语
综合上述，对于防止架空配电线路导线雷击断线、跳闸，纯梁油区根据自身实际情况，采取了在架空配电线路安装过压保护器措施，有效地防止雷击断线、跳闸事故发生，提高了线路可靠性，保证了配电网安全运行，为采油厂原油生产提供了可靠保证，技术经济性较好。可广泛应用与油田可能遭受雷电危害的广大配电线路。
参考文献
[1] 丁荣.城市配电线路绝缘化和防雷措施[J].现代电力，2000（2）：55-61.
[2] 王茂成，吕永丽，邹洪英.10kV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术，2007，33（1）：102-105.
[关键词]配电线路；雷击；过电压保护
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0190-01
6-10kV配电线路是油田系统中一个重要组成部分，其安全可靠性直接影响到油田的持续生产和广大居民的生活用电。而配电线路雷害事故频繁发生，严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全。因此，结合配电线路运行与雷害发生情况，提高配电线路的防雷保护措施具有相当重要的实际意义。
一、雷击的特点和引起配电线路跳闸原理
通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。架空输电线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压，当雷云出现在线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，当雷云对地放电时，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷向线路两端释放，形成高电位的过电压，可高达几十万伏，低压线路的感应过电压也可达几万伏，对供电系统危害极大。
1、雷击引起配电线路跳闸原理
纯梁油区配电线路雷害事故主要由感应雷电过电压引起，当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时，就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，引发线路跳闸事故。6-10kV配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平，现有的6-10kV配电线路的中性点运行方式无法有效地解决线路雷击建弧率问题，配电设备防雷保护措施不完善，上述问题造成了6-10kV配电线路较为严峻的防雷形势，从而造成跳闸事故的频繁发生。
2、雷击对架空绝缘导线的危害
当绝缘导线遭受雷击时，情况就完全不同，雷电过电压引起绝缘子闪络，并击穿导线的绝缘层。而击穿点附近的绝缘物，阻碍了电弧沿着导线表面向两侧移动。因而，电弧只能在击穿点燃烧。高达数千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上，并在断路器跳闸之前很快就把导线熔断，发生断线这样的重大事故发生。
3、雷击对纯梁油区配电线路造成的危害
据去年雨季事故统计，纯梁油区2011年雷雨季节，仅在北部的梁北线、梁东线一个20平方公里的供电区域内，由于雷击造成的跳闸事故约为7次，两条线路共约60口油井，影响油井60*7=420井次，严重降低了供电可靠性，造成了巨大的经济损失。
二、架空配电线路过电压保护器的保护原理
它的保护原理是：当雷电过电压或其它故障原因引发对地闪络形成金属性电弧放电短路时，线路保护器中特殊设计的不锈钢引流环可以将KA级工频续流直接引向氧化锌非线性电阻限流元件，并借助于氧化锌电阻的非线性特性将正弦波形的工频续流转变成为尖顶波。尖顶波电流在过零前有相当长的时间内电流幅值较小，同时，限流元件的残压削减放电电压，使电弧瞬间熄灭而达到迅速截断工频续流，达到有效防止架空导线因工频续流高温而熔断（雷击断线）或跳闸的目的。简单的说它的灭弧原理是通过与绝缘子串联间隙的引流环、氧化锌非线性电阻限流元件的合理配合，在雷电过电压的作用下通流动作，释放雷电过电压能量，有效限制雷电过电压。
架空线路防雷过电压保护器有效防止6-10KV架空线雷击断线和绝缘子闪络，避免系统失压和继电保护动作跳闸情况的发生，进而提高供电质量保证正常供电，增加经济效益，提高供电可靠性。
三、架空配电线路过电压保护器的组成和安装
架空配电线路过电压保护器是由非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）串联放电间隙组成，安装在线路绝缘子上。这种线路过电压保护器，相当于带有外间隙的氧化锌避雷器。采用与绝缘子并联的方式安装（如图1）。
四、架空配电线路过电压保护器的优缺点
（1）不承受工频电压，线路损耗低，使用寿命长免维护；
（2）串联间隙的隔离效果可避免故障时形成单相死接地，也不影响线路的安全运行。
（3）安装方便，不需更换绝缘子，也不需更改原有线路设计；
（4）它的灭弧原理是通过限流元件快速切断工频续流，有效限制雷电过电压，不需断路器跳闸灭弧，不会造成供电中断或影响供电质量；
（5）同样可用于绝缘线路，而且不需破开导线绝缘层，无需解决导线密封防水问题，不会影响导线机械拉伸性能和使用寿命其缺点是：它仅能防护雷电过电压。
五、纯梁配电线路雷区特点、及使用过电压保护器前后效果对比
纯梁配电线路主要负责给油井供电，由于油井分布点多面广、比较分散，使得配电线路处在田野空旷的地带，且周围环境较为恶劣，夏季雷电比较频繁，受到的雷击危害比较严重，造成的跳闸次数也比较频繁。雷击已成为影响配电线路安全可靠运行的最主要因素。
而且在油区许多的配电线路上，现在都已广泛地应用了绝缘导线，有雷击造成断线事故发生的可能。
今年以来纯梁油区加大了供电区域内的架空配电线路防雷改造工作，对雷击频繁造成跳闸的线路进行改造，对线路上的砼电杆按分布安装线路过电压保护器，还对电杆加装接地装置，接地电阻值小于10欧姆。通过一年来运行和雷击考验，经过在架空配电线路安装了过电压保护器的线路，雷击跳闸断线率明显降低，取得了良好的效果。我们主要采取沿线没隔6基电杆安装一组过电压保护器，彻底降低雷击断线事故率，提高供电可靠率。而其它未安装架空线路过电压保护器的线路仍不时有雷害发生。现纯梁东部油区共安装架空线路过电压保护器的线路共有4条（梁北线、梁东线、梁外线和采一线），架空线路过电压保护器170余套，收到了良好的效果。
六、结束语
综合上述，对于防止架空配电线路导线雷击断线、跳闸，纯梁油区根据自身实际情况，采取了在架空配电线路安装过压保护器措施，有效地防止雷击断线、跳闸事故发生，提高了线路可靠性，保证了配电网安全运行，为采油厂原油生产提供了可靠保证，技术经济性较好。可广泛应用与油田可能遭受雷电危害的广大配电线路。
参考文献
[1] 丁荣.城市配电线路绝缘化和防雷措施[J].现代电力，2000（2）：55-61.
[2] 王茂成，吕永丽，邹洪英.10kV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术，2007，33（1）：102-105.