专利名称：绝缘电线的断线和瞬时停电防止方法
技术领域：
本发明涉及防止在高压架空配电线路中由在支撑绝缘子的近旁产生的雷电冲击引起的绝缘电线的断线和瞬时停电的方法。
背景技术：
众所周知，绝缘电线的断线由下述机构产生由于支撑绝缘子附近的绝缘覆盖被雷电冲击破坏，经过固定支撑绝缘子的金属制造的支架，从多相闪络转变为AC续流，AC短路电流集中于上述破坏部位流动，故绝缘电线的导体由于电弧热而蒸发，因而发生断线。要想防止断线，重要的是在因雷电冲击而形成了放电通路后，不使之转变为沿该放电通路产生的AC续流。
为了解决这样的课题，本申请人等在日本专利申请特愿平8-171709号上公开了由雷电冲击引起的绝缘电线的断线和瞬时停电防止方法在由绝缘电线构成的架空线路中，使离开绝缘电线的支撑绝缘子的支持点为规定长度的点的上述绝缘电线的导体直接或间接地露出来，上述绝缘电线的导体虽然会因雷电冲击而产生沿面闪络，但是不会转变成AC续流。在该方法中，在6.6kV的高压配线的情况下，只要使绝缘电线覆盖的绝缘破坏部位远离通端绝缘子75cm以上，就具有不会从绝缘电线表面上的沿面放电转变为AC短路，从而不会达到断线或瞬时停电的效果。
发明的公开但是，在该方法中，在施加电压大的情况下，有时候绝缘覆盖会在沿面放电之前发生贯通破坏，故需要对绝缘覆盖的厚度等进行探讨。
于是，本发明想要解决的课题是调查绝缘电线的沿面放电特性，并提供确实地进行沿面放电而不贯通破坏绝缘电线的方法。
为解决上述课题，本发明的绝缘电线的断线和瞬时停电防止方法的特征是在由绝缘电线构成的架空配电线路中，使距上述绝缘电线的支撑绝缘子的支持点的长度为虽然会由于雷电冲击产生沿面闪络，但不会转变为AC续流的规定的长度的2倍的电场缓和用绝缘电线与上述绝缘电线平行，用上述支撑绝缘子支持中央部分，并使上述电场缓和用绝缘电线的两端导体部分连接到上述绝缘电线导体上，而且，用绝缘罩覆盖该连接部分。
此外，本发明的另一种断线和瞬时停电防止方法的特征是在由绝缘电线构成的架空配线电路中，使距上述绝缘电线的支撑绝缘子的支持点的长度为虽然会由于雷电冲击产生沿面闪络，但不会转变为AC续流的规定长度的接地一侧背后电极用绝缘电线配置为与上述绝缘电线平行，同时，把上述接地一侧背后电极用绝缘电线的导体没有绝缘的一端导体部分连接到上述支撑绝缘子的接地端子上，并把上述接地一侧背后电极用绝缘电线的导体被绝缘的一端，用绝缘物与设置在上述绝缘电线上的放电电极进行绝缘。
附图的简单说明
图1是沿面放电特性调查实验的示意图。
图2是示出被膜厚度和未贯通破坏的最高施加电压的关系的特性图。
图3是示出施加电压与限制电压的关系的特性图。
图4是沿面放电的电压时间特性图。
图5是示出施加电压和至闪络之前的时间的关系的曲线图。
图6是示出本发明的实施例1的剖面图。
图7是示出本发明的实施例2的剖面图。
图8是沿面放电的电压时间特性图。
优选实施例以下，对本发明的实施例进行说明。
1.实验概述为求得绝缘电线、绝缘管的绝缘性能和因沿面放电形成的限制电压，进行了实验。图1示出了基本实验概况。用针形绝缘子3支持带覆盖2的绝缘电线1，并用直径1.2mm的铜系杆进行固定。在距该处75cm的地方插入铁钉作为放电电极4。从绝缘电线1的一端用脉冲发生器5不断改变波峰值地加上雷电脉冲电压(1.2/50微秒)，使该时在大地间发生的电压(限制电压)与发生沿面放电或贯通破坏之前的时间一致后，用电压表6进行测定。在对绝缘电线独自(无绝缘子)的特性进行研究的情况下，用铜系杆对绝缘子3短路后进行实验。此外，在求绝缘覆盖本身的绝缘性的情况下，则不插入铁钉，在不使之进行沿面放电的状态下进行实验。
2.实验结果图2示出了在对绝缘电线独自进行实验的情况下和设置有沿面放电电极的情况下，不贯通破坏各自的绝缘覆盖的最高施加电压(以下叫做最高施加电压)和绝缘覆盖厚度的关系。根据该图，与对绝缘电线独自的情况进行比较，在设置有沿面放电电极的情况下，可以加到更大的电压为止，得知沿面电压抑制了加到绝缘覆盖上的电压。此外，还知道绝缘覆盖厚度越大，或为负极性电压(电线导体为负，接地一侧为正的电压)的一方，其效果越显著。在加上负极性电压时，在绝缘覆盖厚度也超过4mm以上时，最高施加电压急剧地变大，即便是施加电压为6200kV也不会发生贯通破坏。图3示出了沿面放电所产生的绝缘覆盖的限制电压，但由于在未与绝缘子进行复合的情况下的限制电压，分散于120～180kV的范围内而与施加电压无关，所以人们认为具有某一固定级别的绝缘性能的绝缘电线，即便是施加电压上升，不发生贯通破坏的可能性也很高。与绝缘子进行复合的情况下的限制电压，虽然分散于200～300kV之间，但是，人们认为这是因为由于与绝缘子的复合，沿面放电之前的时间变长，在这期间加在绝缘覆盖上的电压变大的缘故。
为了更详细地研究沿面放电中的施加电压的极性的影响，求出了放电的电压·时间特性(图4)，和施加电压与至闪络之前的时间的关系(图5)。可知与负极性比，在正极性的情况下，会发生很大的电压。
此外，正极性与负极性比，到达闪络需要长的时间(图5)，可以推测与负极性比，正极性沿面放电不能顺利地进行。正极性沿面放电由于到达闪络需要时间，故可以认为所发生的电压变大(图4)，最高施加电压变小(图2)。
在考虑到实用化的情况下，由于不能忽视该正极性的影响，故发明了消除极性影响的2种手法，并用实验确认了其效果。可以认为在正极性沿面放电的情况下，由于电线表面的电场的影响，空间的自由电子受到拘束，不能参与沿面放电的进展，故采取了缓和电线表面的电场的方法。
<实施例1>
图6是实施例1的构成的剖面图，在与大地之间与绝缘电线1贴紧地敷设电场缓和用绝缘电线7。该电场缓和用绝缘电线7的两端导体部分8，在距绝缘子3的位置75cm的地方连接到绝缘电线1的导体上，并用绝缘罩9进行绝缘。
<实施例2>
图7是实施例2的构成的剖面图，在绝缘电线1的大地一侧，敷设接地一侧背后电极10，把导体的未绝缘的一端导体部分11连接到绝缘子3的接地端子上，用绝缘物12使导体被绝缘的另一端与绝缘电线1绝缘。绝缘子3和绝缘物12之间的距离定为75cm。
若采用使用电场缓和用绝缘电线7的手法，则如图8所示，可以改善得即便是在正极性沿面放电中，也呈现与负极性类似的电压·时间特性，沿面放电可以顺利地进行。若采用使用接地一侧背后电极10的手法，则虽然在加上负极性时在绝缘电线(干线)1表面闪络，但在加上正极性时在接地一侧背后电极10表面闪络。借助于此，在加上正极性时，原来在854kV下就发生了贯通破坏的绝缘电线4mm，与负极性一样，即便是加上6200kV也不发生贯通破坏。
<用实际规模模拟配电线进行的直击雷电实验>
1.实验概要对模拟配电线实施用本手法进行的各种对策，施加用大型脉冲产生器(最大发生电压12MV)发生的雷电脉冲大电流(最大电流17kA，1.5/11微秒)，确认是否在必要距离(75cm)产生沿面放电。
2.实验结果试验结果示于表1。
根据该试验结果，对于雷电脉冲电流波峰值17kA左右(发生频度约30％)的雷击电流可以得出下列结论。
(1)在有架空地线的情况下，采用使电力电缆绝缘厚度4mm以上，在无架空地线的情况下，采用使电力电缆绝缘厚度6mm以上的办法，可以发生沿面放电而不会发生贯通破坏。
(2)使用消除雷电的极性的手法，在有架空地线的情况下可以把必要厚度降低为绝缘电线覆盖3mm以上，在无架空地线的情况下可以把必要厚度降低为电力电缆绝缘厚度4mm以上。
如上所述，倘采用本发明，在对绝缘电线的沿面放电特性进行调查后得知，沿面放电的电压抑制效果超过人们预料地大，故具有一定级别的绝缘性能的绝缘电线不发生贯通破坏的可能性增高。此外，虽然沿面放电特性受施加电压的极性的影响很大，有时候不能发挥电压抑制效果，但是本发明能够消除该极性的影响。
工业上利用的可能性本发明可以在防止高压架空配电线路中的因雷电冲击产生的绝缘电线的断线和瞬时停电的电力领域中利用。表1<
○非破坏(沿面放电)×贯通破坏*使用接地一侧背后电极形成的非破坏☆使用电场缓和用绝缘电线形成的非破坏
权利要求
1.一种防止绝缘电线的断线和瞬时停电的方法，其特征是在由绝缘电线构成的架空配电线路中，使距上述绝缘电线的支撑绝缘子的支持点的长度为虽然会由于雷电冲击产生沿面闪络，但不会转变为AC续流的规定的长度的2倍的电场缓和用绝缘电线与上述绝缘电线平行，用上述支撑绝缘子支持中央部分，并使上述电场缓和用绝缘电线的两端导体部分连接到上述绝缘电线导体上，而且，用绝缘罩覆盖该连接部分。
2.一种防止绝缘电线的断线和瞬时停电的方法，其特征是在由绝缘电线构成的架空配电线路中，使距上述绝缘电线的支撑绝缘子的支持点的长度为虽然会由于雷电冲击产生沿面闪络，但不会转变为AC续流的规定长度的接地一侧背后电极用绝缘电线配置为与上述绝缘电线平行，同时，把上述接地一侧背后电极用绝缘电线的导体没有绝缘的一端导体部分连接到上述支撑绝缘子的接地端子上，并把上述接地一侧背后电极用绝缘电线的导体被绝缘的一端，用绝缘物与设置在上述绝缘电线上的放电电极进行绝缘。
全文摘要
本发明调查绝缘电线的沿面放电特性,并提供可以确实地进行沿面放电而不贯通破坏绝缘电线的方法。本发明是这样一种防止绝缘电线的断线和瞬时停电的方法:在由绝缘电线(1)构成的架空配电线路中,用支撑绝缘子(3)支持中央部分,使距上述绝缘电线的支撑绝缘子的支持点的长度为虽然会由于雷电冲击产生沿面闪络,但不会转变为AC续流的规定的长度的2倍的电场缓和用绝缘电线(7)与绝缘电线(1)平行,并使上述电场缓和用绝缘电线(7)的两端导体部分(8)连接到上述绝缘电线(1)的导体上,而且,用绝缘罩(9)覆盖该连接部分。
文档编号H01B17/42GK1272234SQ99800733
公开日2000年11月1日 申请日期1999年5月11日 优先权日1998年5月12日
发明者诸冈泰成 申请人:九州电力株式会社