近年来,为了进一步提高配电线路的可靠性,大多城市进行了中压架空线路的绝缘化改造,却带来了绝缘导线雷击断线的问题。绝缘导线的雷击断线问题使电网的安全稳定性受到了极大的威胁,因此采取合理的配电线路防雷措施妥善解决这一问题不仅具有重要的学术价值,同时也兼具实际工程意义。由于绝缘水平低,单纯加强绝缘的“堵塞型”防雷保护思路难以从根本上解决配电线路雷击断线的问题,而目前受到广泛关注的“疏导型”防雷保护思路中,安装并联间隙是有望妥善解决该问题的成熟可行措施。因此本文设计了一种带有外开口导弧臂的并联间隙装置,通过外开口型导弧臂的设计为电弧的拉弧过程提供了通路,同时电弧在向电极端部运动时能够不断被拉长,以方便熄弧消除长时单相接地故障,也减弱了相间电弧引发的两相或三相短路所发生的几率。本文搭建了考虑实际线路在风速影响下的雷电冲击闪络试验平台,对10k V针式绝缘子P-15及并联间隙进行了考虑不同风速风向影响下的绝缘配合研究,获得了并联间隙与绝缘子之间的最优绝缘配合间距。试验表明:当并联间隙与绝缘子的绝缘配合间距为155.8mm时,闪络能够可靠发生在并联间隙上;即便是在最严重的风速影响情况下,在此间距下依旧能够可靠定位雷电冲击闪络,保护绝缘子。基于链式电弧理论,以10k V配电线路针式绝缘子P-15带并联间隙工频续流电弧为研究对象建立了电弧运动的仿真模型,研究了电弧在导弧臂上的运动特性以及不同导弧臂结构尺寸对于电弧运动的影响,提出了优化设计后的导弧臂结构。仿真结果表明:在整个电弧运动过程中,上弧根超前于下弧根先到达电极端部;电极导弧臂水平部分越短,上导弧臂的短接长度越长时,电弧运动至导弧臂末端的时间越短,同时考虑到工程实际在此种结构设计下拟推荐上下导弧臂的水平长度为100mm,上下导弧臂短接长度分别为20mm。基于第二章的试验研究结果,本文应用ATP电磁暂态分析软件,以典型的10k V配电线路为分析对象,重点针对不同并联间隙配置方式下的10k V线路的耐雷水平和雷击跳闸率进行了仿真计算,从而对实际线路的安装方案进行优化。仿真结果表明:针对配电线路90%遭受的是感应雷的实际情况,同时考虑既能有效保护绝缘子,也不将雷击跳闸率抬高到不可接受的水平的情况下,建议采用隔基分相安装并联间隙装置的方案。