让串联千家万户的“毛细血管”更加可靠、稳定——防雷高科技提升配电线路免疫力

　　工人日报-中工网通讯员 章奇斌 王列刚

　　沿着电网线路，地图上的绿点有序分布；一张列表记录着每根电线杆上的一体式防雷绝缘子运行情况……一年多来，国网浙江诸暨市供电公司高级工程师黄建杨的手机每天会收到一份“心跳包”，用于远程掌握这一防雷设备的状态。

　　“历经10年产学研合作，我们研制出了第三代一体式防雷绝缘子”。黄建杨介绍，它集避雷器、绝缘子功能于一身，在防雷性能、安装运维、智能监测三方面有显著提升。该成果已先后在浙江、天津、山东、福建、江西等地开展应用，在应用范围内，因雷击造成的线路停电，从原年均423条次下降至12条次，大幅提升配网架空线路的防雷能力和供电可靠性。

　　强化防护效果 组合结构一拧即可

　　一般而言， 110kV及以上电压等级的输电网络被称为主网，直接面向用户供电的配电网络被称为配网。如果将主网比作动脉，配网则是毛细血管，后者串联着千家万户。

　　避雷器与绝缘子这两类部件，在电线杆上随处可见。大量雷电冲击和实验测试表明，以往避雷器和绝缘子放电有一定分散性。二者的间隙距离、避雷器的金具结构等要素，直接影响防雷效果。

　　将避雷器与绝缘子集成设计是一种解决方案。黄建杨联合团队通过原创设计的一体式结构、发明的电压分布优化控制技术等，固定了间隙距离等参数，有效提升了绝缘子雷电耐受力以及限制雷电放电路径。一体式结构更便于安装，工人原来组装一套防雷设备需要15分钟，现在只需花3分钟拧上三颗螺母即可。

　　这款一体式防雷绝缘子已迭代至第三代，累计应用6.6万余只，经历了复杂的环境考虑，均未发生雷击故障、绝缘闪络故障。

　　智能感应监测 雷击反馈一图查询

　　由于雷击电流陡度大、时间短，防雷装置异常无法提前预警，易造成保护失效。研发有效的智能化雷击和故障判别手段成为研究热点。

　　“防雷装置遭到雷击后，可能就留下一条缝甚至一个点，很难查出故障源。”黄建杨说，一旦发生雷击停电，工作人员可能得集体巡查，排查避雷器的故障。

　　针对相关难题，联合团队设计了适用于绝缘子的内置罗氏线圈电流传感器，可对电流进行采样和计算分析，实现精准故障识别。同时，基于窄带物联网技术等，使配网架空线路防雷绝缘子具备感知连接功能，并搭建起了通信和自组网。

　　“自组网的应用层由管理平台及配套手机App构成，可实现海量防雷绝缘子远程监控管理。”黄建杨介绍，防雷绝缘子内置适用5G标准的通信模组，可将雷击次数、雷击时间与防雷绝缘子氧化锌模块状态信息传至管理平台。

　　为确保防雷装置稳定持续地传输状态信息，联合团队设计了“太阳能+电池”的供能方案，保证时刻采用高效的供电方式。其中，电池一次充电可工作3个月。经中国电机工程学会组织的鉴定委员会鉴定，该成果被认为整体达到国际领先水平。

　　目前，我国10kV配电网架空线路运营里程接近400万公里，若能进一步提高避雷器安装效率、降低制造价格，对降低线路综合防雷成本、提升运营效益具有重要意义。

　　“该成果研发费用为80万元，已获授权发明专利10项，海外专利2项，有望打开海外市场”。黄建杨表示，团队将进一步压缩其生产成本，以期扩大应用范围，让供电更加稳定可靠。