据公开报道及相关统计报告显示，因雷击造成的故障占配电网全部故障的 20%以上，仅2020年全省因雷击造成的配网架空线路停电总计达8455条次。配电网防雷设备失效或无效运行的原因主要有: 一是产品结构上，分体式设计和增加接线造成安装运维复杂。绝缘子避雷器分体式设计和增加接线挤压杆塔有限空间，运行时导线抖动、风偏易造成防雷设备位移，间隙不稳定，接线掉落等使防雷设备失效问题;二是运维手段上，雷击监测预警能力不足。现有雷击监测数据难以反映瞬时高陡度雷击电流，同时缺少有效的故障判别及定位手段，故障点难以查找，尚无对防雷装置自身运行状况的监测;三是由于绝缘子和避雷器的 U50%雷电冲击伏秒特性存在较大分散性，雷电放电通道难以固定至防雷设备，现有防雷装置与绝缘子绝缘配合困难，易造成保护失效。

在相关科技项目支撑下，经长期技术攻关和，研发团队历时11年，实现了配电网架空线路智能防雷绝缘子的关键技术突破，获发明专利10项，海外专利2项;获得软件著作权1 项;发表论文 10 篇，其中 EI 收录1篇。经中国电机工程学会组织国网电科院等多名教授级资深专家组成的专家组鉴定认为成果整体达到国际领先水平。主要创新点如下:

（1）提出了圆环形氧化锌阀片套入绝缘子芯棒与复合外套间，且避雷器阀片不受力的避雷器与绝缘子一体化设计方法，以及一种既满足工频耐压要求又不承受系统电压的均压环-引弧板固定外串联间隙，研制出了一体式防雷绝缘子，解决了传统防雷装置需要额外增加设备和接线、安装复杂困难的问题；

图1  圆环形电阻和芯棒、绝缘外套组合结构图

（2）发明了防雷绝缘子内置罗氏线圈的绝缘子故障电流识别技术和绝缘子监测端取能线圈与太阳能结合的双供电技术，基于窄带物联网技术实现了配网海量智能绝缘子设备的自组网和低功耗长时间雷击监测数据远距离传输，解决了配网雷击故障点查找和防雷绝缘子故障监测的问题；

图2  罗氏线圈双通道采集模式及内置结构

（3）设计了采用硅橡胶外套限制放电路径的智能防雷绝缘子下端金具结构，解决了防雷设备和装置因雷电放电路径不固定导致防护效果不佳的问题。

图3  防雷绝缘子通信网络结构

该成果结构简洁，安装方便、先后在浙江、天津、山东等地开展应用。相关线路从原年均423条次下降至12条次，相关网格供电可靠率提升至99.98%以上产品直接销售额近2000万元，累计增加电量销售额近 7000万元，并节省大量抢修支出。成果已实现产品化，并被纳入国家电网采购目录。其中，2019 年获得国家电网双创转化邀约，且有望打开海外市场。