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摘要：城乡电力建设中，随着城市和经济的发展,越来越多的10kV中压配电线路采用架空绝缘导线方式为用户提供配电需求。架空绝缘导线架设在城区高大建筑边的线路受雷击较少；而在乡村等空旷地方，架空绝缘导线增加了受雷击断的危险性。若架空绝缘导线线路遇到雷电灾害的故障，变电站的出线开关会经常性地出现跳闸现象，导致供电可靠性无法得到有效保障。对此，电力建设中，架空绝缘导线在电力工程建设的具体应用尤为重要。
关键词：电力建设；绝缘导线；防雷技术
随着我国社会经济的快速发展，在建设质量和安全等方面均对电力企业提出了更高要求。电力企业在保证供配电工作安全性与稳定性的基础上，还要对其中所涉及的一系列技术予以足够重视，如防雷技术。架空绝缘导线如果受到雷击，便可能引发大范围停电等严重问题，用户的正常用电需求将会受到影响。下文将对架空绝缘导线容易遭受雷击的原因进行探讨，在此基础上分析架空绝缘导线的应用优势和劣势，接着对其具体应用做出分析，以期为供电线路平稳、安全运行提供一定的理论借鉴和参考。
1.雷电形成的原理
雷云之间对大地产生的一种自然放电现象，我们称之为雷电。尤其是在雷雨季节，空气中夹杂的水蒸气与冷空气凝结水滴，聚集形成云。集云受到风的推动形成运动，集云运动产生摩擦，使得水滴带点，水滴进而形成有负电荷云，大水滴则形成正电荷云。带电的云继续运动，因静电感应作用，与大地表面形成相异电荷。相异电荷电场强度较大，经过摩擦产生放电，进而形成雷电。雷电有较大的能量，产生的电压和电流高达上百万单位，对架空绝缘导线的影响非常大。
2.架空绝缘导线容易受到雷击的原因
2.1雷电电荷的影响
架空绝缘导线在经过雷击后，容易受到电荷影响。导线上方存在云层，雷击出现后，雷电携带电荷穿过云层，而云层夹带的电荷能够使绝缘导线也携带电荷，进而使得导线的横截面磁场出现变化。当导线的横截面磁场出现变化后，导线的外部受到电荷击穿的影响力也会发生变化，当雷电与空气介质进行接触，其进入到架空绝缘导线中，导线会出现超负载，进而出现导线安全问题。
2.2电流热量过高
架空绝缘导线在受到雷击后，导线电流的热量会瞬间升高，其原因是雷电的过电压会超过10kV，雷电过电压接触导线时，导线额定电压未能承受得住雷电过电压的袭击，会同时释放较多热量[1]。进而造成导线灼烧现象，可能会造成线路熔断，严重情况下甚至会引发火灾。
2.3导线形态变化
架空绝缘导线在受到雷击后，导线的形态会出现变化。通常情况下，我国铺设架空绝缘导线的材质多数是铝材质，其化学架构较不稳定，当受到外力影响作用时，其自身结构会出现变化。尤其是受到雷击影响，架空绝缘导线铝原子结构出现变化，进而出现结构性裂损等现象。当导线的负载电荷量超过其承载能力，在物理形态发生变化的同时，同时伴随着高热量的上升，导线形态进一步变化，进而出现灼烧或断裂。
3.电力建设中架空绝缘导线的优劣分析
3.1架空绝缘导线优点
首先，电力建设中架空绝缘导线能保障供配电系统的运行安全与可靠性。绝缘导线能防止因外物造成的短路问题，进而对中压供配电系统予以一定的可靠性。
其次，为城镇绿化建设工作提供便利，在一定程度上减少了线树间矛盾。同时也能够节约线路架空的空间，缩短不同线路之间的距离，相对地提升了同杆线路的回路数量。
最后，架空绝缘导线线路的电抗是普通导线线路的电抗的1/3，能够减少线路路程较长所造成的电能损耗[2]。同时也能减少导线上的腐蚀性，提升线路的供配电安全性与使用寿命。
3.2架空绝缘导线缺点
第一，架空绝缘导线电荷载流量比裸导线的要小。
架空绝缘导线外面包裹一层塑料层，导线散热性能比较差。
第二，架空绝缘导线的单位造价与裸导线相比，前者更高。中压线路大约是后者的近一倍，低压线路的单价大约高出近30%。
第三，架空绝缘导线线径较大，外加一层塑料层，从而使得线径相比同型号的钢芯铝绞线的线径要高。
第四，架空绝缘导线受到雷击产生断线的可能性较大。
第五，导线的重量较大，因此要配备的加工金具、电杆或其他设施的型号都要增加。
4.电力建设中架空绝缘导线在防雷技术的应用
4.1安装线路避雷器
电力建设中，供配电系统安装线路避雷器是公认的一种避雷技术。线路避雷器限制供配电线路雷电过电压作用主要分为：限制线路感应电压的幅值，以及在受到雷电袭击后，吸收雷电放电的能量，限制工频的续流，进而起到保护线路安全的目的。
选择线路避雷器是最为关键的一步，在满足各项技术要点的基础上来选择避雷器以及确定避雷器的通流能力，如选择5kA限流元件。架空绝缘导线受到雷电袭击过程中，产生的电流会大于20kA，避雷器则会因通流能力受限出现爆炸或击穿损坏现象。并且由于避雷器的电器保护距离不是很大，防雷击作用有限[3]。
4.2电压保护器
多雷电国家，如澳大利亚、日本等地，在架空绝缘导线方面倾向使用限流消弧角，通过氧化锌材质的限流元件放电间隙，则雷电流经过氧化锌材质的限流元件内释放出来，同时限流元件将会隔断工频续流，避免架空绝缘导线被雷击后出现危险事故。这种防雷技术能够有效避免雷击所造成的断线问题，因此应用频率较高。
4.3接地避雷线
空旷的范围内，在配电线路中要安装接地避雷线，有效屏蔽雷电强效应，导线感应电压会下降一定的倍数，一般是1-k倍，是导线与避雷线间冲击系数和耦合系数乘积。导线高度若是11米，则导线间的距离应该0.7米最为适宜，进而设置架空绝缘导线。若雷击点与此线路之间的距离是50米，则雷电流的幅值是100kA，在没有接地避雷线时，感应电压的最大值是550kV，则此时安装的架空地线应该将其控制12米左右的高度，感应电压最大下降值是330kV，平均下降了40%。对此，采用架空地线能够限制感应电压作用。但是，中压配电线线路绝缘水平偏低，在经过雷击架空地线之后，容易出现反击闪络现象，增加工频续流作用力，进而烧断了绝缘导线[4]。对此，这种架空绝缘导线的方式投资成本较大，施工难度也相对较大。用以防雷，仅起到防止雷击过压造成的断线，可作为一种辅助性防雷击技术。
结束语
总而言之，线路过压保护器的防雷击技术，能够在一定程度上防止架空绝缘导线因雷击所造成的断线与线路开关跳闸的发生率，其安装工艺也相对简单，串联间隙不仅需要考虑到架空绝缘导线雷电冲击闪络电压与串联间隙电压间配合程度，而且还要考虑到操作过电压与工频过电压对电路保护器是否有影响。架空绝缘导线的过电压保护器的有效范围相对较小，每间隔一基电杆需要安装一组过电压保护器。对此，为保证雷击电流能够从线路中泄流，电杆接地的电阻应不能超过30欧姆。
架空绝缘导线的过电压保护器能够在导线遭受雷击后，雷电流通过过电压保护器进行泄流并阻断工频续流而防止线路跳闸和导线断线，其可靠性与安全性较高，同时根据实际情况施以相应的防雷技术还可以强化过电压保护器的防雷击性能。
参考文献：
[1]郑传啸,毕洁廷,郭克竹,余杰皓,董新胜.10 kV架空绝缘导线多通道灭弧防雷装置的理论研究[J].电瓷避雷器,2018(05):110-115.
[2]戴忠致.10kV及以下架空配电线路施工关键技术分析[J].中国高新科技,2018(17):122-123.
[3]袁承耀.对10kV架空绝缘配电线路防雷措施的探讨[J].通讯世界,2018(04):157-158.
[4]杨鑫,刘真,仇炜,梁振,陈希.10kV架空绝缘导线防雷击断线用非穿刺式带间隙金属氧化物避雷器[J].电网技术,2018,42(09):3086-3092.