冀中油田6kV架空絕緣線路防雷技術(shù)措施

田丙英

摘 要：6kV配電線路是為油氣生產(chǎn)提供動力保障的重要部分，安全可靠運(yùn)行對油田生產(chǎn)具有重大意義，隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及綠化造林，大部分6kV架空線路與地方村民的房屋、樹木距離不滿足安全要求，由于樹木問題引起的停電事故占到60%以上，絕緣導(dǎo)線的誕生很好地解決了樹木影響問題，供電可靠性得到了大幅度提高。

關(guān)鍵詞：6kV架空絕緣;線路防雷技術(shù)措施

1 架空絕緣線路運(yùn)行現(xiàn)狀分析

1.1 架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)

架空絕緣導(dǎo)線和普通裸導(dǎo)線相比，提高了供電的可靠性，降低了故障率，減少了安全隱患，適宜在多樹木、重污染、多鳥害等的地區(qū)使用。

1.2 架空絕緣導(dǎo)線的缺點(diǎn)

架空絕緣線路與裸導(dǎo)線相比，遭受雷擊時(shí)容易發(fā)生斷線事故，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

1.3 架空絕緣線路雷擊斷線原因分析

采用架空絕緣導(dǎo)線時(shí)，雷電過電壓引起絕緣子閃絡(luò)，進(jìn)而形成工頻續(xù)流電弧，受周圍絕緣的阻隔，在極短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線被燒斷。在采用架空裸導(dǎo)線時(shí)，雷電過電壓引起閃絡(luò)，進(jìn)而形成工頻續(xù)流電弧，在電磁力作用下沿著導(dǎo)線移動，不會嚴(yán)重?zé)齻麑?dǎo)線。

2 冀中油田6kV架空絕緣線路防雷必要性

6kV配電網(wǎng)是油田企業(yè)電力系統(tǒng)重要組成部分，油氣生產(chǎn)屬于全天候連續(xù)生產(chǎn)，對供電可靠性的要求很高，雷擊造成一次瞬間停電可能只有幾秒鐘的時(shí)間，但是油井全面恢復(fù)生產(chǎn)需要幾天甚至更長的時(shí)間，嚴(yán)重的可能還會造成泵卡、死井等次生事故。

3 架空絕緣線路防雷規(guī)程

3.1 架空線路有關(guān)防雷設(shè)計(jì)規(guī)程

現(xiàn)行《10kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T5220-2005）涉及了防雷的有關(guān)內(nèi)容，“1-10kV配電線路當(dāng)采用絕緣導(dǎo)線時(shí)，宜有防雷措施，防雷措施應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒忧闆r和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定”。對線路的防雷措施仍沒有明確的規(guī)范要求，也只對有避雷線的線路和無避雷線的線路的接地電阻及方式進(jìn)行了明確的規(guī)范，并沒有規(guī)范采用避雷線和不采用避雷線的具體環(huán)境要求。

3.2 架空線路防雷技術(shù)簡介

架空配電線路防雷技術(shù)主要經(jīng)歷了管式防雷器、碳化硅避雷器、金屬氧化物避雷器。氧化鋅避雷器具有的優(yōu)異的伏安特性，是目前最先進(jìn)防雷電器，泄漏電流只有50～150μA，在高電壓條件下，電阻率驟降，電阻小、殘壓低，可以泄放大量雷電流，電壓恢復(fù)正常范圍內(nèi)以后，電阻率也恢復(fù)到很高狀態(tài)。

4 冀中油田架空絕緣線路防雷措施

參考國內(nèi)外絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合油田6kV架空絕緣線路的運(yùn)行方式，根據(jù)絕緣導(dǎo)線雷擊斷線原理，可以將防范措施分為“堵塞”和“疏導(dǎo)”兩種?！岸氯狈绞骄褪亲柚估讚糸W絡(luò)后工頻續(xù)流起弧，“堵塞”方式防護(hù)效果好，但投資比較大?！笆鑼?dǎo)”方式就是將工頻電弧弧根轉(zhuǎn)移到特制金具上燃燒，使導(dǎo)線不被電弧燒傷，“疏導(dǎo)”的方式操作簡單投資少，但局部裸露，存在密封和絕緣缺陷。

措施一：堵塞方式

①在空曠地區(qū)的線路，附近沒有樹木、高大建筑物的遮蔽，絕緣導(dǎo)線容易遭受直擊雷并發(fā)生斷線故障，這些區(qū)域的絕緣導(dǎo)線全線安裝串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器，并且將接地電阻降至10Ω以下;

②在樹林地區(qū)以及高大建筑和高壓線路附近的線路，由于樹木屏蔽作用，易發(fā)生感應(yīng)雷過電壓，這些地區(qū)的線路每3個(gè)桿塔安裝1組帶熱爆式脫離器的氧化鋅避雷器，并將接地電阻降至10Ω以下;

③在變電站附近的線路，在變電站出線處安裝無間隙氧化鋅避雷器，配合熱爆式脫離器使用，戶外柱上開關(guān)、刀閘處雙側(cè)安裝避雷器，并將接地電阻降至10Ω以下。

措施二：疏導(dǎo)方式

①在空曠地區(qū)的線路，線路遭受直擊雷的概率較大，這些區(qū)域的絕緣導(dǎo)線上全線安裝防弧金具，并且與繼電保護(hù)裝置配合，接地電阻降至10Ω以下;

②在樹林地區(qū)的線路，由于樹木屏蔽作用，感應(yīng)雷過電壓的概率很高，線路每2個(gè)桿塔安裝1組保護(hù)間隙，接地電阻降至10Ω以下，將絕緣子升級成PS15/500絕緣子，提高耐雷水平。

方案一線路保護(hù)措施是安裝氧化鋅避雷器，根據(jù)線路所在區(qū)域的地理環(huán)境和雷擊的具體情況，選擇不同類型的避雷器，該方案防雷效果好，但投資較大。

方案二采用的保護(hù)措施安裝絕緣子并聯(lián)保護(hù)間隙，在線路的特殊位置（如開關(guān)兩側(cè)）需要安裝避雷器，該方案投資較小，但需要與繼電保護(hù)裝置配合使用。

5 結(jié)論

①無間隙氧化鋅避雷器的響應(yīng)速度最快，防雷效果最好，對雷電過電壓及其他類型的過電壓都有良好的抑制作用。缺點(diǎn)是氧化鋅元件承受工頻電壓，存在微小的泄漏電流，元件老化后可能會導(dǎo)致線路發(fā)生接地故障;

②外串間隙的氧化鋅避雷器的防雷效果較好，但是防雷效果和響應(yīng)速度不如無間隙避雷器。串聯(lián)間隙的作用是隔離工頻電壓，防止氧化鋅元件發(fā)生老化，并且避免避雷器引發(fā)接地故障;

③保護(hù)間隙的放電電壓低于絕緣子的閃絡(luò)電壓，放電后形成的工頻電弧將在保護(hù)間隙之間燃燒，電弧弧根不會燒傷絕緣導(dǎo)線本身，但故障線路會出現(xiàn)短時(shí)的失壓現(xiàn)象;

④降低接地電阻可以提高線路的耐雷水平，避雷器的接地電阻要求必須小于10Ω;

⑤6kV配電系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，可以降低故障相的電容電流和流過消弧線圈的電流之和，接地電流減小，可以減小電弧產(chǎn)生的幾率。