摘要：为了提升感应雷的抵御能力，完善架空配电线路雷电防护能力，采用一种为10kV架空配电线路雷电防护用绝缘塔头结构。这一结构是使用绝缘子、立担、横担、连接金具以及绝缘支柱所构造而成，在这之中绝缘支柱的使用是为了能够有效的提升三相共用对于地绝缘的水平，技术经济性相对较好。对在绝缘水平不相同时，实施感应雷闪络率的计算，在按照计算结果从而对技术经济性进行考虑，之后在将感应雷闪络率调降96%的标准，确保雷电冲击的耐受电压≧400kV，并且之后根据受力分析结果，确定连接金具和绝缘支柱的抗弯强度应该能耐受三相导线在每项施加1 955 N水平拉力时候所产生的弯矩。研制出了绝缘塔头这一产品，该产品在经过抗弯实验以及雷电冲击放电检验之后，技术性能很好的满足设计要求。而且，绝缘塔头已经在广东以及广西等地的电网安置了2条10kV架空配电线路，在使用过程当中表现出了较强的防雷性能。
关键词：10kV架空配电线路；雷电防护；绝缘塔头；绝缘水平
10kV架空配电线路的覆盖面积较为广泛，绝缘水平也相对较低，并且雷击所造成的导线断线、绝缘子闪络等情况也频频发生。10kV线路的高度一般情况下都会≦15米，因为受到建筑、大地以及配电线路周围树木的屏蔽，所以导线直接遭到雷电袭击的概率微乎其微，而很多的雷电袭击事故都是因为感应雷而造成的，提升线路的抵御能力是当前改善防雷性能的重要关键。
一、绝缘塔头所需要具备的技术标准
（一）绝缘塔头的结构
按照其使用的功能性，设计出了一种适合用在单回路电杆的塔头结构，这样的绝缘塔头是用绝缘子、立担、连接金具、横担、绝缘支柱所组成，其中绝缘支柱是通过将连接金具安置在电杆（混凝土材质）的顶部位置，进而提升线路对地面绝缘的性能，绝缘子、横担、立担想要安置在绝缘支柱上方，也可以使用常用线路当中的结构。
与常规线路相比，绝缘塔头的成本只在连接金具以及绝缘塔头方面有所增加，其本身拥有非常客观的经济性。
（二）耐受电压
绝缘塔头根据加大对地面绝缘的力度，来提升线路当中的防雷作用，在这当中耐受电压的高低与雷电防护的效果有着直接关联，耐受电压越高，效果就越显著。可是从其他方面进行考虑，耐受电压并不适合设计的过高，应当合理的设定耐受电压高度[1]。
（三）抗弯强度
绝缘塔头的基础位置上有着连接金具以及绝缘支柱，当导线施加水平作用力在绝缘塔头的时候，连接金具与绝缘支柱都将承受很大的弯矩，如果连接金具以及绝缘支柱的抗弯强度不足，就极有可能造成弯曲或者断裂，从而导致事故的发生。为了让其抗弯性能得到确定，所以对绝缘塔头上面的水平力实施了详细计算。计算所使用的参数是按照10kV线路的实际情况进行严格考虑，进而确保连接金具以及绝缘支柱的抗弯能力可以有效满足很多种线路的应用需求。例如线路最大的档距为100m，环境最大风速为25m/s，导线型号LGJ-240/10，其覆冰时风速10m/s，覆冰厚度为20mm。
二、绝缘塔头设计
（一）绝缘子以及绝缘支柱的设计
在绝缘塔头的设计当中，绝缘子以及绝缘支柱的耐受电压需要达到400kV，按照绝缘的干弧距离以及耐受电压为线性关系，其绝缘子以及绝缘支柱的干弧距离可以根据耐受电压进行计算。例如绝缘子使用成型产品，其距离为一百九十二毫米，通过详细的计算我们得出结果，绝缘支柱可以设计出四百五十毫米的干弧距离。出于对组合绝缘耐受电压过低的考虑，所以，需要留出一定的裕度将距离设计为五百毫米。并且在绝缘支柱进行材质选择方面的时候，为了避免出现老化情况，所以应选择资质绝缘支柱[2]。
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（二）绝缘塔头的立担以及横担
立担以及横担都是通过环境来选择成型产品的，横担长度在1.8米，是通过2根70毫米×70毫米×70毫米的角钢所制造而成，而立担高度则为350毫米，是通过2根角钢所制造而成的，横担角钢与角钢型号相同。
（三）绝缘塔头的连接金具
连接金具中的抗弯强度是其重点设计标准，为了能够让连接金具拥有极强的抗弯能力，则需要不断对连接金具构造进行优化，设计出一种有着独特结构的连接金具。这一连接金具是通过三支U型抱箍结构与半包围铸铁件所构成的，其中半包围铸铁件的上端部分使用了绝缘支柱底部以及4支M16螺旋进行连接，半包围铸铁件高度一般都在296毫米，U型抱箍的设计一般采取扁平状，确保与电杆能够进行良好接触，从而防止连接金具出现卡伤电杆的情况。
三、试验检测
（一）雷电冲击放电检测
为了对绝缘塔头的绝缘水平进行检测，所以在我国电力科学研究院内的实验大厅对绝缘塔头实施了电压测试。并且实验所使用的是升降压法，将其分为2组，分别在其边相以及中相施加正极性标准的电压[3]。
其检测结果证实，绝缘塔头边相以及中相的放电电压分别为492kV以及447kV，因此是能够充分达到技术性标准的。
（二）抗弯检测
按照绝缘塔头当中的几何参数，选取h1=12.55米，h2=12.17米，h3=12米进行计算，其得出的结果为连接金具以及绝缘子支柱的水平拉力是6 015N。因此确定连接金具以及绝缘支柱的抗弯实验技术条件主要为“在支柱顶部增加7 000N水平拉力，还需要持续10s，连接金具与绝缘支柱就不会发生变形以及断裂等等。
在实施此项实验的时候，可以选择一段电杆水平放在地面上，电杆的底部选择2个混凝土桩进行固定，把连接金具以及绝缘支柱都安置在电杆顶部，使用铰链在绝缘支柱顶部慢慢施加拉力，还需要在铰链绳索上面安装拉力计，从而能够更加方便查看拉力值。而且因为考虑到连接金具的连接螺栓、半包围铸铁件、U型抱箍的抗弯强度可能拥有一些差异，所以为了能够全方面的进行考核，测验一共分为三次，每一次施加拉力的角度都相差一百二十度[4]。
结束语：
综上所述，随着社会的不断发展，人们的不断进步。人们对于雷电防护所采用的方法也多种多样，本文所提到的10kV架空配电线路的绝缘塔头结构，是能够起到防护雷电的良好作用，并且其使用过绝缘子结构、立担、横担、绝缘支柱、连接金具等构造而成，它不仅能够有效的起到防护雷电的作用，还能够很好的保障人们的人身安全，并且目前已经在广西和广东进行了10kV的使用，经过长时间的观察以及实验证明，在使用10kV线路之后并没有发生雷击跳闸等一系列情况，且运行良好。
参考文献：
[1]边凯,陈维江,沈海滨, 等.10 kV架空配电线路雷电防护用绝缘塔头[J].高电压技术,2013,21(3):749-754.
[2]沈海滨,宁昕,田野, 等.10kV架空线路的雷电防护[J].供用电,2017,34(10):54-59,77.
[3]陈银勇.探讨10kV架空配电线路避雷线架设高度[J].通讯世界,2017,43(21):285-286.
[4]刘文浩.10kV架空线路防雷措施分析[J].科技创新与应用,2017,19(31):93,95.
论文作者:王福贵,刘少波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：支柱论文; 线路论文; 雷电论文; 绝缘子论文; 电压论文; 电杆论文; 水平论文; 《基层建设》2018年第31期论文;