絕緣化配電線路過電壓保護器的應用研究

摘 要：響應黨中央的號召，大規模的城鄉電網改造如火如荼的展開，相比城市空間密閉性的優勢，鄉村中空間的廣闊性卻也帶來了易受雷電攻擊的潛在威脅，而大規模的電網改造勢必涉及如何處理過電壓保護器的安全性及實用性等問題，與此同時，絕緣材料作為新材料已在各種電器設備中廣泛使用，得到了普遍好評，此次大膽的在過電壓保護器中使用，為絕緣化配電線路未來探索了一條新道路，本文就此相關內容進行闡釋研究。

關鍵詞：絕緣體；配電線路；雷擊

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 10-0000-01

一、分析絕緣導線迅速發展的原因

（一）城市鄉村的用電線路現狀

隨著配電線路在城鄉之間的廣泛鋪設，在為市民生活工業生產帶來極大的便利的同時，也埋下了雷電可能帶來的隱患，尤其是在夏季雷電多發區，山區中廣闊的空間，裸露的地形，崎嶇的地勢都大大增加了用電危險的可能性，這就對用電線路的保護措施提出了更高的要求，在此基礎上采用的絕緣體線路保護措施，在一定程度上減緩了這種情況的發生，同時減少了大型設備的使用，節約用地，并且提高城市的美化效果，同時節約了成本，提高了輸電效率，減少可能性的應急事件的出現對線路毀壞所造成的不必要的損失。從根本上提高了社會效益和經濟效益。在近幾年的使用中贏得了廣泛的好評，也因此得以繼續推廣發展。但是僅僅依靠絕緣線路來做到完全保護配電效果還差強人意，因此綜合考慮各方面因素之上，在城鄉配電線路中開始采用過電壓保護器來為配電線路保駕護航。

（二）絕緣線路的優勢和工作原理

在此之前，絕緣線路的效果已經得到了廣泛印證，因此，新型過壓電路保護器在設計原理上采用了絕緣配電線路的原理，并取其精華，發揮更強的效果。

絕緣導線因為其本身帶有絕緣體的優勢，在雷電通過電壓時，因為架空的緣故，所以雷電并未與線路進行直接的接觸，這就從一方面減少了雷電的直接傷害，而雷電本身又是突發性極強，傷害度集中在一刻的能量釋放，架空的絕緣電線組織了電流的流動，形成的弧度恰好越過了電線而避免了二次傷害。

二、過電壓保護器的使用和發展

（一）過電壓保護器的設計原理

根據上述論據可以看出，切斷雷電的工頻續流是組織雷電威脅的根本所在。

在此基礎上設計的過電壓保護器也應用了這個原理，根據雷電壓切斷電路的行駛流程，形成了“阻礙式”和“疏導式”兩種方式來轉化雷電傷害。所謂“阻礙式”就是將絕緣線路的兩旁裸露出來，使工頻電流轉移到特定的金屬器具上燃燒，而不是線路上，以此來減少對線路本身的損害。而“疏導式”的方法相對于阻礙式則簡單的更多，而且也更容易操作，但是卻存在著密封性不強的隱患。相比之下，“阻礙式”則占據了一定優勢。

而新型絕緣線路過電壓保護器則吸取了三方的長處，整個構架建立在大量的研究實驗基礎之上，用特有的羊角形電極的形狀，整個電路的構架以完全襯托出線路過電壓保護器的優點，外部則通過串聯的方式進行線路之間的安裝，同時對距離等因素進行了優化，保證外觀美化，安裝便利快捷的同時，通過大量的雷電沖擊放電試驗，優化了整個線路過電壓保護器的性能和效果，使其大大提高了絕緣線路對抗雷電沖擊力的保護性，基本上從根源解決了線路安全隱患。

（二）過電壓保護器的工作原理

事實上，當普通的線路正常運行時，可以不用考慮負荷過重的因素，在最初的線路設計中已經將這種因素考慮進去，包括可能出現的線路老化的問題也不會影響此線路的正常運作，只有在雷電的影響下，電流急劇發生作用，產生超強電壓，在空氣的摩擦下，對線路進行大規模，強烈的，集中的放電，而當線路中的接收器感受到了雷電的刺激，會將電流傳輸入地中，對人類造成極大的潛在威脅，而在過電壓保護器中，由于氧化鋅電阻片的優異性，可以將本體上接收到的電壓進行降壓處理，杜絕了至少50%的放電電壓，這雷電中電流的傳遞性遞減，雷電通過之后，保護器中的系統電壓，雖然仍流過其本體，但是線路中電流的頻率降低，不會引起斷閘，系統能在一定的時間內恢復到正常的狀態保證了供電系統的穩定運行。

（三）過電壓保護器的優勢作用

在之前的研究之上，根據對線路過電壓保護器的使用原理和絕緣配合進行參照性研究分析，可以得到具體的參數來進一步說明線路過電壓保護器在整個系統中所起的中流砥柱的作用。同樣的設備，引流，裝備之下，通過線路過電壓保護器的電流不僅提高了整個供電系統的穩定性，還有供電系統的安全性，尤其是在夏秋季的雷電高發季節，這樣的設備為整個城市包括家庭供電和工業生產供電都提供了可靠的保證。

而通過對過電壓保護器中的自身攜帶的避雷器的性能進行分析；以及過電壓保護器中外部電路采用的串聯間隙性控制性能的參數加以研究；接著，對安裝過電壓保護器之后整個線路配備裝置對限制配電線路雷電感應的對電壓產生的作用；然后，安裝時過電壓保護器應有的安裝密度進行考證；還有，過電壓保護器的最終對線路的保護效果研究；在設備完全配備好之后的架空線路雷電過電壓保護器的保護性能進行封閉式的仿真理論計算研究。最終得出結論，通過及時的切斷雷電流引起的工頻續流是防止架空絕緣導線線路被雷擊斷線事故發生的根本方法；另外，采用外串聯間隙加避雷器構成的過電壓保護器讓保護器的運作具有了更高的運行可靠性，是目前我國對城鄉電力系統線路改造的發展的主要方向；但是對過電壓保護器的配套組裝，則需要在至少隔一基桿塔組裝一組的基本配備上才能將保護器發揮起到較好的防御功能，在此基礎上若要取得整體的保護，則必須通過將每一基桿塔上均安裝一組過電壓保護器這樣的方式來對其進行保護。相比之下國外的經驗則比我們更豐富，而通過他們的運行實踐經歷以及國內某供電公司運行檢測均證明，通過安裝過電壓保護器來進行防御保護確實能對架空絕緣導線的雷擊跳閘起到防御作用同時減少雷擊斷線的情況發生。

參考文獻：

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