浙江諸暨因盆地式“七山一水二分田”的地形，易遭雷害。國網(wǎng)諸暨市供電公司研制出一款一體式防雷絕緣子產(chǎn)品，為配電線路提升“免疫力”。

 

　　    “這已經(jīng)是第三代產(chǎn)品了。從最初的1.0到如今的3.0，我們在應(yīng)用中不斷改進升級，探索更有效的防雷舉措與產(chǎn)品，提升配電網(wǎng)的防雷免疫力，這已成了大家的執(zhí)念。”國網(wǎng)諸暨市供電公司防雷團隊成員黃建楊說。

 

　　避雷器與絕緣子這兩類部件，在電線桿上隨處可見。傳統(tǒng)方式下，二者彼此獨立設(shè)計和生產(chǎn)，應(yīng)用組裝時，安裝工人需要調(diào)節(jié)間隙距離，配合默契，才能有效起到防雷作用。

　　    大量雷電沖擊和實驗測試表明，以往避雷器和絕緣子放電有一定分散性。二者的間隙距離、避雷器的金具結(jié)構(gòu)等要素，直接影響防雷效果。

 

　　    比如，間隙距離過小會降低絕緣水平；過大的話，會造成導(dǎo)線上電壓過高，雷電不易被釋放，可能擊穿其他設(shè)備。

 

　　    也就是說，原傳統(tǒng)方式下，10千伏避雷器與絕緣子的安裝工藝要求特別高，其中以二者的間距最為典型，必須恰到好處，太近，一有風(fēng)吹草動，避雷器就動作，容易損壞避雷器；太遠，遭受雷擊，都擊壞電網(wǎng)設(shè)備了，避雷器仍未動作，起不到保護作用。

 

　　    于是，國網(wǎng)諸暨市供電公司防雷團隊想到將避雷器與絕緣子集成設(shè)計的一種解決方案，將高工藝安裝要求的間隙控制直接揉在一起。

 

　　    “我們通過一體式結(jié)構(gòu)、電壓分布優(yōu)化控制技術(shù)等，固定了間隙距離等參數(shù)，提升絕緣子雷電耐受力以及限制雷電放電路徑。”黃建楊介紹，一體式結(jié)構(gòu)更便于安裝，工人原來組裝一套防雷設(shè)備需要15分鐘，現(xiàn)在只需花3分鐘擰上三顆螺母即可。

　　    這種一體式絕緣子集避雷器、絕緣子功能于一身，在防雷性能、安裝運維、智能監(jiān)測三方面有顯著提升。

 

　　    截至2021年底，一體式防雷絕緣子累計應(yīng)用6萬余只。在一體式避雷器安裝應(yīng)用范圍內(nèi)，因雷擊造成的線路停電，從之前的年均423條次下降至12條次。

 

　　    防雷功能大幅度提升，接下來要解決的，是如何最大限度地保障避雷器實時正常工作。由于雷擊電流大、時間短，雷擊監(jiān)測數(shù)據(jù)采集困難，雷擊故障點難查找，防雷裝置異常無法提前預(yù)警，易造成保護失效。研發(fā)有效的智能化雷擊和故障判別手段就成為防雷團隊的研究重點，比如通過弱電技術(shù)來解決雷擊故障查找、識別，故障快速恢復(fù)等傳統(tǒng)難題。 “防雷裝置遭到雷擊后，可能就留下一條縫甚至一個點，很難查出故障源。”黃建楊說，一旦發(fā)生雷擊停電，工作人員可能得集體巡查，排查避雷器的故障。他就曾沿著一條線路查了兩天兩夜。國內(nèi)外也嘗試過相關(guān)研究，但效果很有限。為此，聯(lián)合團隊設(shè)計了適用于絕緣子的內(nèi)置羅氏線圈電流傳感器，可對電流進行采樣和計算分析，實現(xiàn)精準(zhǔn)故障識別。同時，團隊利用基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使配網(wǎng)架空線路防雷絕緣子具備感知連接功能，并搭建起了通信和自組網(wǎng)。 “自組網(wǎng)的應(yīng)用層由管理平臺及配套手機App構(gòu)成，可實現(xiàn)海量防雷絕緣子遠程監(jiān)控管理。”黃建楊介紹，防雷絕緣子內(nèi)置適用5G通信模組，可將雷擊次數(shù)、雷擊時間與防雷絕緣子氧化鋅模塊狀態(tài)信息上傳至管理平臺。在雷電不多的季節(jié)，相關(guān)信息也會每天以“心跳包”的形式上傳。

 

　　    打開“心跳包”，是一幅電網(wǎng)圖。沿著電網(wǎng)線路，地圖上的綠點有序分布；與之配套的還有一張列表，記錄著每根電線桿上的一體式防雷絕緣子運行情況。黃建楊介紹，通過手機就能遠程掌握這一防雷設(shè)備的狀態(tài)。一體式絕緣子在智能監(jiān)測方面也是一大亮點。

 

　　    為確保防雷裝置穩(wěn)定持續(xù)地傳輸狀態(tài)信息，聯(lián)合團隊設(shè)計了“太陽能+電池”的供能方案，利用控制器判斷兩種供電方式的電壓大小，保證時刻采用高效的供電方式。其中，電池一次充電可工作3個月。

　　    目前，該成果已先后在浙江、天津、山東、福建、江西等地開展應(yīng)用。（浙電e家）