冀中油田6kV架空絕緣線路防雷技術措施

田丙英

摘 要：6kV配電線路是為油氣生產提供動力保障的重要部分，安全可靠運行對油田生產具有重大意義，隨著城鄉經濟的快速發展以及綠化造林，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。

關鍵詞：6kV架空絕緣;線路防雷技術措施

1 架空絕緣線路運行現狀分析

1.1 架空絕緣導線的優點

架空絕緣導線和普通裸導線相比，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、多鳥害等的地區使用。

1.2 架空絕緣導線的缺點

架空絕緣線路與裸導線相比，遭受雷擊時容易發生斷線事故，嚴重威脅電網的安全可靠運行。

1.3 架空絕緣線路雷擊斷線原因分析

采用架空絕緣導線時，雷電過電壓引起絕緣子閃絡，進而形成工頻續流電弧，受周圍絕緣的阻隔，在極短時間內導線被燒斷。在采用架空裸導線時，雷電過電壓引起閃絡，進而形成工頻續流電弧，在電磁力作用下沿著導線移動，不會嚴重燒傷導線。

2 冀中油田6kV架空絕緣線路防雷必要性

6kV配電網是油田企業電力系統重要組成部分，油氣生產屬于全天候連續生產，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間，但是油井全面恢復生產需要幾天甚至更長的時間，嚴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程

3.1 架空線路有關防雷設計規程

現行《10kV及以下架空配電線路設計技術規程》（DL/T5220-2005）涉及了防雷的有關內容，“1-10kV配電線路當采用絕緣導線時，宜有防雷措施，防雷措施應根據當地雷電活動情況和實際運行經驗確定”。對線路的防雷措施仍沒有明確的規范要求，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行了明確的規范，并沒有規范采用避雷線和不采用避雷線的具體環境要求。

3.2 架空線路防雷技術簡介

架空配電線路防雷技術主要經歷了管式防雷器、碳化硅避雷器、金屬氧化物避雷器。氧化鋅避雷器具有的優異的伏安特性，是目前最先進防雷電器，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，電壓恢復正常范圍內以后，電阻率也恢復到很高狀態。

4 冀中油田架空絕緣線路防雷措施

參考國內外絕緣導線防雷擊斷線的成功經驗，結合油田6kV架空絕緣線路的運行方式，根據絕緣導線雷擊斷線原理，可以將防范措施分為“堵塞”和“疏導”兩種。“堵塞”方式就是阻止雷擊閃絡后工頻續流起弧，“堵塞”方式防護效果好，但投資比較大。“疏導”方式就是將工頻電弧弧根轉移到特制金具上燃燒，使導線不被電弧燒傷，“疏導”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在空曠地區的線路，附近沒有樹木、高大建筑物的遮蔽，絕緣導線容易遭受直擊雷并發生斷線故障，這些區域的絕緣導線全線安裝串聯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，易發生感應雷過電壓，這些地區的線路每3個桿塔安裝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、刀閘處雙側安裝避雷器，并將接地電阻降至10Ω以下。

措施二：疏導方式

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

②在樹林地區的線路，由于樹木屏蔽作用，感應雷過電壓的概率很高，線路每2個桿塔安裝1組保護間隙，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。

方案一線路保護措施是安裝氧化鋅避雷器，根據線路所在區域的地理環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。

方案二采用的保護措施安裝絕緣子并聯保護間隙，在線路的特殊位置（如開關兩側）需要安裝避雷器，該方案投資較小，但需要與繼電保護裝置配合使用。

5 結論

①無間隙氧化鋅避雷器的響應速度最快，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致線路發生接地故障;

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速度不如無間隙避雷器。串聯間隙的作用是隔離工頻電壓，防止氧化鋅元件發生老化，并且避免避雷器引發接地故障;

③保護間隙的放電電壓低于絕緣子的閃絡電壓，放電后形成的工頻電弧將在保護間隙之間燃燒，電弧弧根不會燒傷絕緣導線本身，但故障線路會出現短時的失壓現象;

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配電系統采用中性點經消弧線圈接地，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，可以減小電弧產生的幾率。