解决10KV架空绝缘电缆击穿问题

10kV绝缘线路雷击断线故障的分析和防治摘要：随着配电架空线路绝缘化率的提高，配电线路的供电可靠性不断提高，线路的故障率显著下降，有效解决了城市绿化中的树线矛盾，美化了城市景观，提高了线路通道的利用率，防止环境污秽对导线的直接影响，具有良好的社会效益和经济效益。

但是，在近几年安装运行中，发现架空绝缘线存在遭受雷害多，引起断线事故较多，对此，有必要进行分析原因制定对策，积极采取措施，不断改进，以减少架空绝缘线路雷害事故发生。

关键词：架空绝缘线；雷击；故障分析；防治引言有关文件要求城市低压电网要积极推广和采用架空绝缘电缆（俗称架空绝缘导线），今后配网中逐步以架空绝缘电缆更换架空裸线。

1993年国家颁发《额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆》标准，1996年颁发《架空绝缘线配电线路设计技术规程》标准。

国家标准和行业标准的出台，推动了配电架空线路绝缘化工作的发展。

受制于造价和景观等条件的限制，城市中的线路仍然以架空绝缘线路为主。

但是，绝缘导线在应用过程中，也出现了一些新的问题。

最为突出的问题是遭受雷击时，容易发生断线事故。

雷击断线事故，是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题，必须从技术上改进绝缘线的防雷措施。

1 事故实例及简要分析1.1实例2015年5月26日14点18分（雷雨），10kV气站线部分用户报修无电，抢修人员在龙津支线07#杆支08#杆之间绝缘线雷击断线。

由于绝缘线断线后，裸露部分落于地面，有时会有弧光现象，但是线路接地保护不一定动作，增加人员触电的风险。

1.2简要分析架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多，雷害损害情况比较严重。

绝缘导线雷击后，常常发生点断式的导线断裂，导线落在地上或其他构件上，由于有良好的绝缘性能，不容易产生短路或接地，但有的有放电现象发生，这对运行的设备和人身造成很大的危险。

从事故现场看，断线故障点大多发生在绝缘支持点500 mm以内，或者在耐张和支出搭头处。

绝缘架空线雷害事故比较严重的主要原因，一是绝缘线的结构所致，绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层，其中使用的半导体材料具有单向导性能，在雷云对地放电的大气过电压中，很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压，且很难沿绝缘导线表皮释放；二是绝缘导线遭受雷击后的电磁机理特殊，造成雷击断线较多。

10kV架空绝缘线路雷击事故及对策研究摘要:绝缘导线的优势使得10kV配电线路采用绝缘导线作为架空配电线路的愈来愈多。

但是,绝缘导线在应用过程中也出现了一些新的问题。

雷击断线事故,是最突出的一个问题。

本文按照“疏导”与“堵塞”相结合的配网综合防雷思路,根据实际情况,采用不同防护手段,能有效降低架空绝缘配网的雷击断线与跳闸的几率。

关键词:绝缘导线雷击断线保护金具工频续流1引言在10kV配电线路中,架空配电网绝缘化在城市、集镇等建筑密集地区解决了由于空间走廊狭窄架空配电线路出线的困难,减少树木杂物等外因引起架空裸导线的故障次数,降低架空线瞬时性故障率,提高架空线路供电可靠性。

使用绝缘导线与地下电缆相比还具有投资省,建设快的优点。

同时城区架空配电网的绝缘化率是创建国际一流供电企业的必备条件之一。

但是,绝缘导线在应用过程中,也出现了一些新的问题。

雷击断线事故,是应用绝缘导线最突出的一个问题。

2绝缘导线雷击断线原理线路采用裸导线时,当直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络,工频续流引起的电弧由于受到电磁力的作用,使电弧向导线落雷点的两侧迅速流动,雷电流经过开关、变压器等设备处的避雷器迅速流入大地,或在工频电流烧断导线之前,引起跳闸,因而很少发生断线事故。

但是,当直击雷或感应雷过电压作用于绝缘导线时则情况就完全不同,幅值足够高的雷电过电压将引起导线的绝缘层和绝缘子同时击穿和闪络,被击穿的导线绝缘层呈针孔状,接续的工频短路电流电弧受周围绝缘层的阻凝,不能移动,弧根只能固定在针孔处燃烧,在断路器跳闸之前极短时间内导线就会被整齐的烧断,导线的断点位于离开绝缘子轴线200mm左右。

3雷击断线的防治对策3.1架设架空避雷线利用架空避雷线的屏蔽作用来保护输电线路,其缺点是:a)投资成本较高;2)配电线路自身的绝缘强度较低,易引起反击。

3.2安装氧化锌避雷器安装氧化锌避雷器,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。

10kV绝缘线路雷击断线故障的分析和防治摘要：随着输电线路绝缘化率的提高，输电线路的供电可靠性得到了改善，线路故障率明显降低，树线的矛盾得到了很好的解决；美化了城市的景观，增加了线路的利用率，避免了环境污染对线路的直接影响，达到了很好的社会效益和经济效益。

但近年来，在架空绝缘线路的安装和使用中，发现其存在着多处受雷击、发生断线的现象；针对这一问题，必须进行分析，并提出相应的对策，并积极地加以改善；从而降低架空绝缘线路的雷电伤害。

关键词：10kV绝缘线路；雷击断线故障；防治；引言从当前的社会发展情况来看，我国电力系统的改造已成为一种常态，尤其是对大规模的电力系统进行了大量的改造，从根本上增强了电力系统的稳定性；而且还能保证在一定程度上解决断路问题，带来的好处是显而易见的。

由于10KV 架空绝缘线往往是在自然条件下铺设的，因此在极端的雷电天气下，会造成绝缘导线断裂的问题，若不及时进行预防；这是一个非常严重的问题，下面我们将对这个问题进行详细的分析。

1、绝缘导线雷击断线的原因分析10kV配电网因其电压等级较低，线路耐雷能力较弱，很难经受直击和感应雷击。

架空绝缘导线的雷害发生率明显高于架空裸线，造成的伤害更大。

当绝缘线被雷击后，当其超出了电线绝缘层的承受电压等级时，数千安培的工频续流电弧就会向负载端运动，直到保护作用开始，如果电线上的绝缘层被最薄弱的地方（一般为30厘米）被击穿，则会产生一个细小的穿透点，尽管不会对电线造成严重的伤害，但也会产生一个针眼大小的穿透点。

经常会出现断开的情况，当电线掉落到地面或其它部件时，因绝缘性能好，不易发生短路或接地；但也有一些存在着放电的情况，给操作人员和设备带来了极大的危害。

从事故现场来看，大部分的断线点都是在绝缘支撑点500mm之内，或在耐张接部和接触部。

绝缘线路的雷击事故较为严重，一是由于绝缘线路的构造，采用了半导电屏蔽和交联聚乙烯绝缘，在此基础上，所选用的半导体材料具有单一的导引特性；雷云向地面放电时，会使绝缘导线上的导线发生感应过压，使其难以从绝缘导线上脱落；二是由于绝缘导线受到雷击后的电磁机制的特殊性，导致了大量的断线。

长距离 10kV动力电缆线芯绝缘损伤处理方案内容摘要：在电厂安装工程建设中，经常会遇到土建开挖或大型机械过电缆沟时，不注意地下设施，压伤、挖断施工电缆，造成设备停电、机组试运无法继续进行等事故，本工法主要介绍了大型火电厂长距离辅助厂房配电装置电源电缆在损伤后，无条件重新敷设电缆时，为了保证电缆载流量不允许切断电缆故障芯线，已不能按常规的应力管、绝缘管进行绝缘处理，必须采取特殊方案进行10kV 电缆绝缘处理,保证10kV配电系统及时恢复送电及安全运行。

正文：电缆屏蔽层破坏后，屏蔽层边沿处电力线分布非常密集，在极小的间隙中有极大的电位差，此电位差所产生的电应力不但破坏绝缘，而且因绝缘表面的空气所承受的电压甚高，会造成局部放电现象，造成电缆绝缘击穿。

受到不能切断电缆的条件限制，特采用形状扩散法对电缆破坏进行应力控制。

即用绝缘材料做成锥状，再使用半导电材料延伸屏蔽层，使零电位点形成喇叭口，电应力分布在制作的绝缘材料中已经得到扩散。

1电缆故障处理前准备工作1）办理停电作业票，做好停电措施和绝缘隔离措施。

2）电气调试人员查找出电缆故障点。

2工艺流程和操作要点2.1工艺流程：挖开电缆事故区域---清洁电缆外护套---剥开伤害的电缆部分---剥开电缆铠装层、电缆屏蔽层、电缆绝缘层---电缆绝缘应力处理---电缆屏蔽层恢复---电缆钢铠层恢复---电缆外护套恢复---电缆耐压试验。

2.2操作要点及主要施工工艺：1）剥开电缆外护层600mm，分向两边，临时固定好，不得切断剥除。

2）锯开电缆铠装层，分开后分向两边，临时固定好，不得切断剥除。

剥开电缆衬垫层，两端留取5mm,其余剥除。

3）用电缆刀剥开电缆故障相铜屏蔽层，向两边分开，临时固定好，不得切断剥除，绝缘处理完要恢复。

4）以电缆绝缘破坏处为中心，向两边各量取200mm,剥除电缆绝缘层。

5）以电缆绝缘破坏处为中心，向两边各量取210mm,剥除电缆半导电层。

这一步非常关键，必须严格按工艺要求操作：a外半导电未处理干净，在绝缘层表面上留下了黑点，由于外半导电层主要成分为石墨，当电缆通电后，在高电压的作用下，碳离子去碰撞周围的质子使其分离，产生电子崩，形成导电通道使电缆绝缘击穿。

10kV配电架空绝缘导线的雷击断线问题及对策10kV配电线路系电力系统中公里数较长且与用户关联最为密切的电压等级线路。

由于众所周知的原因，10kV线路的绝缘水平普遍较低，不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络引起跳闸，而且在雷电击中周边的树木或建筑时，因感应电压过高也会导致闪络。

目前我国大、中城市10kV配电线路采用绝缘导线作为架空配电线路的愈来愈多，有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题，与地下电缆相比具有投资省，建设快的优点，但也带来了一些新的技术问题，其中之一就是绝缘导线在运行中的雷击断线。

上海市区自80年代末开始使用绝缘导线以来，至目前10kV城网已基本绝缘化。

近期上海地区雷电活动频繁，已造成数十起配电线路雷击闪络事故，绝缘导线遭雷击断线事件也时有发生。

表一摘要了上海市区供电公司近三年雷击线路跳闸统计情况（图1为03年8月2日黄陂南路30#杆遭雷击断线一组实物照）。

因此，对绝缘线路固有的雷击断线问题决不能等闲视之，本文针对这一问题综合有关资料就雷击断线问题从原理上进行分析并提出一些经济有效的对策。

2.雷击断线原理2.1雷击断线的原因10kV配电线路在设计上“先天不足”的耐雷水平，难以承受直接雷和感应雷的作用。

当裸线遭受雷击发生闪络时，由于电动力关系，数千安培的工频续流电弧向负荷端移动直至保护动作，不会造成导线严重烧坏。

绝缘导线则不同，在击穿点的周围存在绝缘，阻碍电弧的移动，使弧根停留在一点燃烧，此时即使将继电器跳闸时间调整到最小，导线也将被几千安的短路电流所损伤，断线事故的发生仍然难以避免。

2.2高层建筑的屏蔽效应市区的各种高层建筑的屏蔽对减少直接雷的发生非常有效。

但高层建筑的引雷作用却增加了邻近线路感应过电压的发生。

据国外资料统计，配电线路感应雷占80%，感应雷的放电电流通常小于1kA，感应过电压的幅值约可达200～300kV。

如此高的过电压幅值对10kV 线路来说是难以承受的。

这也就说明了表一统计数据35kV线路跳闪率远低于10kV线路的原因。

10kV架空绝缘导线常见的断线问题及解决办法随着10kV架空配电线路绝缘化率的提高，线路故障率明显下降，取得了良好的社会效益和经济效益。

但由于10kV绝缘导线其结构和安装条件的限制，因接触不良、未安装防雷设施以及安装不当等问题造成绝缘导线发生跑线和断线事故。

结合张家口供电公司10kV绝缘导线的运行经验，针对10kV绝缘导线发生断线的原因提出相应的解决方法。

标签：绝缘导线;雷击;绝缘子;金具;断线10kV架空配电线路绝缘化率的提高，不但使供电可靠性不断增强，有效提高线路通道的利用率，还能够防止树木、鸟雀、环境污染等对线路造成的直接影响，线路故障率明显下降，取得了良好的社会效益和经济效益。

但是，在实际运行中，我们也发现架空绝缘线存在一定的缺点，那就是容易遭受雷击的危害、导线容易进水氧化和与绝缘导线T接得分支线路（特别是比绝缘导线线径小的裸导线和橡皮线）接触虚等问题，由此引起的绝缘导线断股和断线事故较多。

对此，进行了原因分析，并有针对性地制定了解决办法，从而有效提高架空绝缘线路运行水平。

一、雷害事故原因分析及解决办法在运行中，绝缘导线与10kV架空裸线相比，架空绝缘线遭受雷害事故明显增多，且雷害损害程度情况比较严重。

绝缘导线雷击后，常常发生点断式的导线断裂。

1.架空绝缘导线雷击断线的原因由于架空配电线路绝缘水平低，相应的其耐雷水平也低，绝缘子在雷电过电压的作用下容易发生闪络，这是造成雷击断线的最根本原因当雷击裸导线时，雷电过电压引起绝缘子闪络，工频续流电弧在电磁力的作用下沿着裸导线表面不断滑动，不会集中在某一点烧灼，通常在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前就会引起断路器动作，切断电弧，因此不会严重烧伤裸导线，就不容易造成雷击断线。

而绝缘导线则不同，当雷击绝缘导线时，雷电过电压引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层，被击穿的绝缘层呈一针孔状，工频续流电弧的移动受到导线表面绝缘层的阻隔，致使电弧的移动较慢，电弧弧根集中在导线绝缘层的破坏点处燃烧，由于弧根部位被固定，持续的高温在极短的时间内就会将导线整齐地烧断。

浅谈10KV架空绝缘导线易被雷电击断的防范措施10kv架空配电线路是电力系统中供电范围较广公里数较长的配电线路，且与用户关联最为密切的电压等级线路，为了提高安全水平，部分架空导线由裸导线改为绝缘导线，优点非常明显，它不仅有效解决了城市绿化树线之间、重要场所、重要企业线路走廊通道的矛盾，降低瞬时性故障概率，而且提高了线路通道的利用率，提高了人身触电安全系数，防止了环境污秽对导线的直接影响，具有良好的社会效益和经济效益，但随着架空配电线路的绝缘化率提高，绝缘导线雷击断线问题日益突出，如何妥善解决雷击断线问题，以确保架空绝缘配电网的安全运行已经成为配电网系统中一个需要迫切解决的重要问题，雷击断线事故增加了，为什么裸导线比绝缘导线耐受雷击？如何防止绝缘导线断线？下面对此问题作如下论述。

一、10kv架空绝缘导线遭到雷击时断线原因1.选用同样型号的架空裸导线和架空绝缘线，在雷击时容易断线的是架空绝缘线，为什么会发生这样的情况呢？这要从静电学角度加以分析，导体和绝缘体对电荷的移动能力是不同的，绝缘体表面产生静电荷后，不能显著地向其它部分传递，而裸导体能把电荷迅速传递到其他各部分，当雷云出现在架空裸线上空时，感应电荷在导线上的分布是均匀的，正负电荷的中和不是集中到一点，因此裸导线很少发生断线，但当雷云飘到架空绝缘导线上空时根据静电学原理，感应电荷集中在架空线表面，即绝缘层表面，由于绝缘层电阻大，电荷不易流动，当绝缘层上的电荷积聚到一定的电量时，在雷云的作用下，正负电荷之间的放电，导致绝缘层击穿，击穿点通常在金属横担附件，因为相对而言，此位置的感应电荷多，例如混凝土电杆、横担之间产生雷击弧后，新形成10kv电源的短路通道，于是架空导线的交流电源成为续流源，持续拉弧，使架空绝缘导线断线。

2.外雷击后，直接雷或感应雷电工作于导线，引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层，被击穿的绝缘层呈针孔状，接续的工频短路电流电弧受到周围绝缘的阻隔弧根只能在针孔处燃烧，在极短时间内导线就会被整齐地烧断，事实显示，架空绝缘导线雷击断线大部分发生在绝缘子与导线固定处，且都是整齐被烧断。