1、配电网线路防雷技术配电网线路防雷技术简介简介1PPT课件配电网因雷击引起的典型故配电网因雷击引起的典型故障障特性：特性： 1 1、绝缘子闪络后损、绝缘子闪络后损坏坏 2 2、绝缘导线雷击断、绝缘导线雷击断线线 3 3、台区避雷器损坏率、台区避雷器损坏率过过高（高（7 7） 4 4、配电变压器雷击烧、配电变压器雷击烧毁毁 5 5、裸导线雷击断、裸导线雷击断线线 6 6、配设备（电缆头、配设备（电缆头、断断路器、路器、分分段开段开关关）雷击损坏雷击损坏 2PPT课件绝缘子的特绝缘子的特性性：绝缘子类型绝缘子类型优点优点缺点缺点陶瓷针式建设成本低容易闪络，基本淘退陶瓷柱式绝缘水平适中，机械负荷力强，
2、绝缘自恢复能力强有时闪络痕迹在内部陶瓷横担绝缘水高，能弃线保杆，能机械负荷力差，经常双支降低雷击闪络撑使用后改善增强；绝缘水平较高。陶瓷碟式绝缘水平适中，机械负荷力雷击后有劣质、零值绝缘强子难查找玻璃碟式雷击自爆，雷击故障容易查绝缘水高使得设备故障率找增加硅橡胶柱式重量轻，施工方便，憎水性雷击闪络后故障痕迹不明强耐污闪。显，不易觉察；机械负荷硅橡胶耐张力有限，运行年限后应试验。3PPT课件绝缘子名称绝缘子名称工频耐受电压工频耐受电压kVkV雷电全波冲击耐雷电全波冲击耐 受电压受电压kV(kV(峰值峰值) )额定弯曲负荷额定弯曲负荷kNkN爬电距离爬电距离mmmm备注备注湿湿击穿击穿陶瓷型针式绝
3、陶瓷型针式绝 缘子缘子P-10/P- P-10/P- 15/P-2015/P-2028/40/5028/40/5074/90/11174/90/11175/90/11075/90/1101.4/1.4/3.01.4/1.4/3.0195/280/370195/280/370憎水性好，看老化性憎水性好，看老化性 好，但较重，不易安好，但较重，不易安 装和运输装和运输陶瓷型柱式绝陶瓷型柱式绝 缘子缘子PS-15/PS- PS-15/PS- 202040/5040/50105/125105/125105/125105/1255.0/7.05.0/7.0300/590300/590耐电损性强，且抗冲耐
4、电损性强，且抗冲 击性能、防震强度击性能、防震强度 高，高，但重量大，安装但重量大，安装 不便不便4PPT课件，瓷横担绝缘子瓷横担绝缘子S-210/S-280S-210/S-280 60/1060/100 0 210/280210/280 210/280210/280 2.5/3.52.5/3.5 380/600380/600 强度高，绝缘距离强度高，绝缘距离 和爬电距离大，但和爬电距离大，但 重量大，不易安装重量大，不易安装 陶瓷耐张绝缘陶瓷耐张绝缘 子（一片子（一片） 4 42 2 12120 0 120120 7 70 0 45450 0 形状简形状简单单，造，造价价低低 适合清洁地区使
5、用适合清洁地区使用 5PPT课件绝缘子名绝缘子名称称 工频耐受电压工频耐受电压k kV V 雷电全波冲击耐受雷电全波冲击耐受 电压电压kVkV( (峰峰值值) ) 额定弯曲负荷额定弯曲负荷k kN N 爬电距离爬电距离mm mm 备注备注 湿湿 击穿击穿 玻璃耐张绝缘子玻璃耐张绝缘子（一片）（一片） 4040 10100 0 10100 0 7070 32320 0 重量轻，强度高，自洁重量轻，强度高，自洁 性高，不易老化，但易性高，不易老化，但易 碎，运输不便碎，运输不便 复合型针式绝缘复合型针式绝缘子子 4040 9090 9090 2 2 31310 0 重量轻，强度高，耐磕重量轻，强度
6、高，耐磕 碰，安装方便，但易丧碰，安装方便，但易丧 失憎水性且易闪络失憎水性且易闪络 复合横担绝缘复合横担绝缘子子 4545 9090 9090 4 4 40400 0 电气性能优越，抗脆性电气性能优越，抗脆性 好，但造价高好，但造价高 6PPT课件绝缘和避雷器损坏绝缘和避雷器损坏图图 7PPT课件绝缘损坏图绝缘损坏图 8PPT课件绝缘损坏绝缘损坏图图 9PPT课件雷击导致绝缘子损坏雷击导致广州从化吕田雷击导致广州从化吕田站站F7F7狮象分狮象分线线#35#35杆杆 10PPT课件广州番禺地广州番禺地区区F34F34线路绝缘损坏线路绝缘损坏图图 雷击击穿悬式绝缘子雷击导致电流互感器损坏11PP
7、T课件12PPT课件13PPT课件绝缘导线雷击断线的机理分绝缘导线雷击断线的机理分析析: : 以前采用裸导线时，当受到雷击以前采用裸导线时，当受到雷击后后，会，会引引起线起线 路路闪络时，工频续流引起的电闪络时，工频续流引起的电弧弧由于由于受受到到电电磁力磁力 的作用，的作用，使电弧向迅速流动，使电弧向迅速流动，着着弧点弧点弧弧根根是是流动流动 的，不容易形的，不容易形成局部高温，一成局部高温，一般般不断不断线线。 但是，雷电绝缘导线时或雷击绝但是，雷电绝缘导线时或雷击绝缘缘子时子时，绝缘绝缘 导导线绝缘层被针孔击穿。着弧线绝缘层被针孔击穿。着弧点点被锁被锁定定在在击击穿点穿点 上，电上，电弧
8、弧形形成成2000-6002000-6000 0摄摄氏度的氏度的高高温将导温将导线线熔断熔断。 14PPT课件20092009年广西地区的断线事年广西地区的断线事故故 15PPT课件目前线路防雷的基本任务及措目前线路防雷的基本任务及措施施 线路防雷四道防线线路防雷四道防线： 一、一、屏蔽屏蔽（堵）：避雷线、避雷针、改用（堵）：避雷线、避雷针、改用电缆等措施，不绕击电缆等措施，不绕击 不直击导线；不直击导线； 二、二、绝缘子不闪络绝缘子不闪络（堵）：加强绝（堵）：加强绝缘缘、改善接地等措施，使避、改善接地等措施，使避 雷器；雷器； 三、三、闪烙转移（疏）闪烙转移（疏）：即使绝缘子闪络也要它尽量不
9、转变为稳：即使绝缘子闪络也要它尽量不转变为稳 定的工频电弧，提高电弧熄灭可靠性、改变弧道、转移破坏定的工频电弧，提高电弧熄灭可靠性、改变弧道、转移破坏 点、开关不跳闸。为此应减少绝缘子的工频电场强度或者电点、开关不跳闸。为此应减少绝缘子的工频电场强度或者电 网中性点采用不接地或经消弧圈地的方式。这样可使由雷击网中性点采用不接地或经消弧圈地的方式。这样可使由雷击 引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短 路和跳闸。路和跳闸。 四四、不停电不停电：这是最后一道防线，即使开关跳闸也不中断电力：这是最后一道防线，即使开关跳闸也不中断电力供
10、应。为此，可采用自动重合闸或双回路，环网供电等措施供应。为此，可采用自动重合闸或双回路，环网供电等措施。 16PPT课件1 1、架空避、架空避雷线雷线 空旷地区同杆架设架空避雷线对配电架空绝缘线 路进行屏蔽保护，架空线上的感应电压将降低(1-k)倍，k为避雷线与导线之间的耦合系数乘以冲击系数。逢雷必中的地方可以考虑安装。 缺点：需要隔基接地处理，投资成本大； 雷击架空避雷线后容易造成反击闪络； 定位高度较低时雷电先导容易产生绕击闪络。 无法改变线路的绝缘陡度。 17PPT课件18PPT课件19PPT课件，：.户、 、20PPT课件2 2、加强线、加强线路绝缘路绝缘 空当配电线路绝缘老化严重时可
11、考虑使用玻 璃绝缘串，瓷横担，长爬距的复合绝缘子；使用绝缘导线、绝缘横担、绝缘杆塔等。 目的是为了降低绝缘子闪目的是为了降低绝缘子闪络络时的时的建建弧率弧率。 21PPT课件3 3、安装氧化锌避雷器、安装氧化锌避雷器： 采用氧化锌避雷器，可以有效地截断工频续流，限制雷过电压和配电线路的感应过电压。 其缺点是： 1、保护范围小，全线装设的投资成本较大（必须接地）； 2、避雷器阀片长期承受工频电压，容易老化； 3、高土壤电阻率地区接地电阻难以达标； 4、绝缘导线必须剥开绝缘层，会导致线芯老化。 22PPT课件23PPT课件4 4、安装摘挂式避雷器、安装摘挂式避雷器 主要解决氧化锌避雷器了不停地检修
12、问题。 其缺点是： 1、保护范围小，全线装设的投资成本较大（必须接地）； 2、避雷器阀片长期承受工频电压，容易老化； 3、高土壤电阻率地区接地电阻难以达标； 4、引线太长时保护水平降低，最好只做台区保护。 5、技术参差不齐，不同厂家配件不能互换。 24PPT课件传统结构的可摘挂式传统结构的可摘挂式避雷避雷器器1 1、接接地地端端高压端高压端干干弧距弧距离离 小小，安装，安装卡卡夹在复夹在复合合外外套套 上上，容易，容易老老化和破化和破碎碎。 2 2、跌跌落落式式熔断简熔断简单单改造改造， 结结构过于构过于冗冗余，感余，感抗抗大大， 保保护水平护水平被被降低降低； 3 3、脱脱离离器器塑胶外塑胶
13、外壳壳外置外置容容 易易老化，老化，引引起拒动起拒动和和误误动动； 4 4、故故障障时时不能自不能自跌跌落落。25PPT课件自弹射可拆卸式避雷器 1、不锈钢全新设计，无 冗余结构，耐腐蚀、耐污 秽、安装简便； 2、脱离器与避雷器集成 一体，耐气候老化、免污 秽电流误动干扰； 3、定向射出，脱离故障 动作方向顺着避雷器脱扣 方向，动作可靠。 26PPT课件5 5、安装线、安装线路路过过电压电压保保护器护器 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，在运行中，平时是不承受运行电压的， 因而使用寿命较长，基本免维护。减少跳闸次数 明显。 缺点是：被动防雷，在防止绝缘导线断线时，绝 缘缺
14、陷时才开始作用；氧化锌损坏后无法识别。 2011年-2014年佛山地区共运行1万只左右，运行 三年后过电压保护器损坏27%左右，但难以检测。 期待加上故障识别功能。27PPT课件佛山地区安装过电压保护佛山地区安装过电压保护器器 28PPT课件、 l i t 阳 帽29PPT课件限流型保护器限流型保护器 所谓限流型的过电 压保护器，主要二 种，一种是氧化锌 磁片的外间隙避雷 器；还有一种是气 体放电管加外间隙 避雷器；氧化锌的 那种能够无续流和 无漏流，但氧化锌 老化后难以检测。 期待以后加上故障 识别功能。气放管 类型的无漏流但有 续流，不接地时容 易烧毁。30PPT课件佛山地区安装过电压保护
15、佛山地区安装过电压保护器器 31PPT课件6 6、使用老、使用老式式羊羊角金角金具具：（：（第第一代一代防防雷金雷金具具）许多老线路上采用此产品效果中等，安装方便，造价相 对低。缺点：1、放电高压电极离线太近，电弧有时候有会引 起断线和断股；2、需加装接地电极片，安装费用增加和线路不简洁，引起鸟类短路故障等。3、绝缘导线应用时，有些产品穿刺部分连同金具部分为一次浇铸成形，齿根如同刀状易损伤线芯。32PPT课件角型保护间隙（老式羊角线夹角型保护间隙（老式羊角线夹） 33PPT课件保护金具羊角型线保护金具羊角型线夹夹 34PPT课件7 7、新型防弧线夹（穿刺、新型防弧线夹（穿刺式式/ /非穿刺式非
16、穿刺式） 1 1、引、引弧弧棒和线棒和线夹夹座装配座装配连连接成一接成一体体，当雷，当雷击击发生时发生时， 引弧棒和绝缘子（或横担）金引弧棒和绝缘子（或横担）金属属件之件之间间放放电电，将过，将过 去去的绝缘子沿面闪络破坏转移的绝缘子沿面闪络破坏转移到到引弧引弧棒棒上上烧烧灼，从灼，从 而保而保护绝缘子和导线不受损伤护绝缘子和导线不受损伤。 2 2、穿刺式防弧线夹具有穿刺式的、穿刺式防弧线夹具有穿刺式的刺刺齿构齿构造造，安安装施装施 工方便，不需剥除绝缘导线绝工方便，不需剥除绝缘导线绝缘缘层，层，不不需需加加装地级装地级 片，片，避免线芯腐蚀，也减轻安避免线芯腐蚀，也减轻安装装人员人员劳劳动动
17、强强度度（30 30 分钟安分钟安装一基杆）装一基杆）。 缺点：一定要安装在负荷侧，缺点：一定要安装在负荷侧，双双向供向供电电时时最最好两侧好两侧安装；安装； 35PPT课件新型防新型防弧线夹安装示意图弧线夹安装示意图穿刺效穿刺效果示意图果示意图36PPT课件FDL-50/240型 防 雷 盟 电 撞 她 环（ 窍 刺 武Jl窍 翩 而号FD L- 50/2崎电t主麟 37PPT课件FDL-50/FDL-50/2 24040型防雷验电接地环（东莞横沥镇线路安装）型防雷验电接地环（东莞横沥镇线路安装）38PPT课件39PPT课件广州供广州供电电局局CFH-70/24CFH-70/240 0型防弧
18、线夹安装示意图型防弧线夹安装示意图40PPT课件广州萝广州萝岗供电岗供电局局CFH-70/240CFH-70/240型防弧线夹安装示意图型防弧线夹安装示意图41PPT课件四川成四川成都温都温江江供电局供电局CFCFH H-70/240-70/240型防弧线夹安装示意图型防弧线夹安装示意图42PPT课件广州从广州从化供电化供电局局CFH-70/240CFH-70/240型防弧线夹安装示意图型防弧线夹安装示意图43PPT课件44PPT课件广州供广州供电电局局CFH-70/240CFH-70/240型防弧线夹安装示意图型防弧线夹安装示意图2013年5月一次雷击击中此段线路，这天雷击中此杆出现防 弧线
19、夹和绝缘子闪络现象（巡线人员看到中相出现瞬时火 球）。因为线路没有跳闸，白云所当时没有发现这个绝缘 子有闪络痕迹；后来经登杆拆下才发现这个绝缘子的雷击 痕迹。这基杆并且架设了架空防雷线。笔者认为这个案例 中防弧线夹起了很好的定向闪络作用，保护绝缘子功效显 著；与此同时引起单相对地故障，使线路开关跳闸。 45PPT课件广州黄埔供电局2012年5月安 装3400支，其中有这支被烧灼 严重，2014年9月已更换。46PPT课件8 8、安装防、安装防雷支柱绝雷支柱绝缘缘子、防雷耐子、防雷耐张张绝缘子绝缘子防雷支柱绝缘子防弧线夹与绝缘子二合一绝缘子。 穿刺式的防雷支柱绝缘子不需剥开绝缘层，大大减轻安装人
20、员的劳动强度。由于把支柱绝缘子； 更使线路简洁美观并极大地降低了造价。陶瓷 的和硅橡胶复合绝缘子根据客户需要任意挑选；防雷耐张绝缘子防弧间隙与绝缘子二合一绝缘子。能承受70KN负荷拉力，绝缘导线应用是可将验电环合并。代表：复合/陶瓷防雷支柱、复合防雷耐张、复合防雷横担47PPT课件48PPT课件广州、东莞、佛山、江门、肇广州、东莞、佛山、江门、肇庆庆、云、云浮浮、深深圳、惠圳、惠州、河源、珠海等地区大量使州、河源、珠海等地区大量使用用 49PPT课件50PPT课件穿刺效果图穿刺技术引进德国工 艺是通过二次成型四 道工序完成：上下各 20个铜质镀镍的钝齿，不咬伤铝绞线，能 通过大电流热稳定性 实
21、验。 51PPT课件伊：ZE臼-rsc口52PPT课件A 伊 . . . . ，E臼-rsc口53PPT课件伊：Z54PPT课件55PPT课件穿刺头没过关会引起防护失败穿刺头没过关会引起防护失败造造成事成事故故 56PPT课件9 9、故障脱离识别防雷、故障脱离识别防雷绝绝缘子缘子 热爆脱离器热爆脱离器 + + 绝缘子绝缘子 + + 氧化锌避雷氧化锌避雷器器 三合一三合一 1、高压在上面。非、高压在上面。非 线性钳位元件和钳线性钳位元件和钳 位金属环平时是不位金属环平时是不 带电的，耐老带电的，耐老化化。 2、绝缘子内的避雷、绝缘子内的避雷 器老化严重时故障器老化严重时故障 脱扣环自行弹落。脱扣
22、环自行弹落。 3、故障脱离的绝缘、故障脱离的绝缘 子只能相当普通绝子只能相当普通绝 缘子用，当有停电缘子用，当有停电 计划时再更换。计划时再更换。57PPT课件9 9、故障脱离识别防雷、故障脱离识别防雷绝绝缘子缘子58PPT课件1010、定向热爆脱离器、定向热爆脱离器脱离器为避雷器的一种附加装置，通常与避 雷器串联(接在高压侧或接地侧)使用。当避雷器 正常运行时，承受各种机械力、电动力;通过瞬 态电流，泄放过电压能量时，脱离器应能承受，不会动作。当避雷器有故障时，脱离器应迅 速动作，将与避雷器联接的高压线或接地线断 开，使避雷器退出运行。可防止因避雷器故障 造成电网接地而送不出电。可减少避雷器
23、年度 停电检修预试。脱离器动作后有明显的断开标 识，便于迅速发现故障点，大大方便了维护工 作。59PPT课件1、外壳的耐气候性能差，容 易老化，脱离器内的瓷芯与外壳 内壁出现碳化，形成电流旁路产 生拒动；2、塑胶材料外壳尚不能满足高压避雷器的抗拉抗扭的要求。 3、密封破坏后在雷电流通过 脱离器泄放过电压能量时水会瞬 间汽化，从而产生水锤效应，便脱离器脱落产生误动。60PPT课件1、金属外壳可防止龟裂；2、抗拉抗扭的机械强度更 高;3、脱离动作时定向弹射，有利于高压避雷器的故障灭 弧。61PPT课件热爆式脱离器试验要求及试热爆式脱离器试验要求及试验验程序程序 先做脱离器的耐受试验,再做脱离器的脱
24、离试验,这样更符合脱离器与避雷器的 实际运行状态,程序如下:1. 机械强度试验：(所有试品)：抗拉500N；抗扭40N.m；2.密封试验:水浸泡48h或含NaCl的沸水煮42h; (所有试品)3.温度循环试验(所有试品)4.冲击电流耐受试验(与所配用的避雷器要求相同): (所有试品) a.2ms方波600A,18次 b.4/10uS大电流100kA,2次(如做动作负载时,可取消此项)C.动作负载试验 d.30/80uS操作冲击电流,30kA,2次5.工频电流20mA/2h耐受试验(所有试品,注:避雷器在污秽及淋雨状态下,表面泄漏电流全流经过脱离器) 6.脱离动作试验(经15项耐受试验完成后的所
25、有试品,分别选做如下试验)a.工频起始动作电流试验:100mA下,动作时间不大于1200s(部分试品)b.时间/电流特性试验5A/20A/200A/800A 62PPT课件1111、可调式过电压、可调式过电压保保护护 1 1、采用球型电极主要是因为球、采用球型电极主要是因为球型型电极电极之之间间的的电场电场为稍不均匀电场，相对于目前为稍不均匀电场，相对于目前采采用的用的棒棒板板间间隙放电隙放电 分散性小，雷电冲击放电电压分散性小，雷电冲击放电电压较较稳定稳定。 2 2、主要用于台区的进行保护和变、主要用于台区的进行保护和变电电站的站的出出线线段段或或电电 缆与架空线路过渡缆与架空线路过渡； 3
26、 3、间隙采用可调方式主要是考虑、间隙采用可调方式主要是考虑线线路绝路绝缘缘子子的的特特性性，可以根据需要的参数调整，可以根据需要的参数调整。 63PPT课件1111、可调式过电压、可调式过电压保保护护4 4、与氧化锌避雷器可达、与氧化锌避雷器可达 到能量配合和绝缘配合到能量配合和绝缘配合；灵活运用可以做变电；灵活运用可以做变电 出线、台区进行、电缆出线、台区进行、电缆 头过渡等保护。做接地头过渡等保护。做接地 引下线时它是一个大通引下线时它是一个大通 流空气间隙避雷器；不流空气间隙避雷器；不 接地时它是一套防弧金接地时它是一套防弧金 具（保护绝缘子和防止具（保护绝缘子和防止 雷击断线）。雷击
27、断线）。 64PPT课件可调式球间隙安装示意图可调式球间隙安装示意图65PPT课件10KV线路应用线路应用66PPT课件67PPT课件10KV线路应用线路应用68PPT课件早期安装的保护间隙因采用镀铜工艺，烧灼 后球头受到伤害并容易生锈现已改用304不 锈钢材质，有效抑制了这种情况。69PPT课件交流结论： 1 1、配、配网网防雷的防雷的主主题是线题是线路路中间段中间段保保护护和设和设备备保护保护，中间断主要是防绝缘子闪络和中间断主要是防绝缘子闪络和防防止断止断线线，设设备端备端 主要防止设备绝缘击穿主要防止设备绝缘击穿； 2 2、提高绝缘水平使用玻璃串和瓷、提高绝缘水平使用玻璃串和瓷横横担能担能减减少少感感应应 雷的闪络，但设备要倍受过电雷的闪络，但设备要倍受过电压压的困的困扰扰。通通过加过加 强绝缘、屏蔽是堵的方式；保强绝缘、屏蔽是堵的方式；保护护间隙间隙、防防雷雷绝缘绝缘 子、防雷线夹是采用子、防雷线夹是采用“疏导疏导”方方式；式；“堵堵和和疏疏” 相结合的防雷措施的更能有效相结合的防雷措施的更能有效地地减少减少雷雷击击闪闪络概络概 率，避免雷击断线发生率，避免雷击断线发生。 70PPT课件
