Et primært problem med isolerede ledere i praktisk anvendelse er deres modtagelighed for ledningsbrud under lynnedslag. For eksempel oplevede distributionsnetværket i Zhaoqing i 2009 i alt 1.514 snublehændelser, hvoraf 751 var forårsaget af lynnedslag, der tegner sig for 49,6 % af alle fejl. Mellem 2007 og 2009 var der 25 tilfælde af, at luftisolerede ledninger gik i stykker på grund af lynnedslag i byen.
Mekanisme for linjebrud
Når en isoleret leder bliver ramt af lynet, udløser den resulterende overspænding et overslag hen over isolatoren og punkterer lederens isoleringslag. Isoleringsmaterialet, der omgiver punkteringspunktet, begrænser den elektriske lysbue i at bevæge sig hurtigt langs lederens overflade, hvilket tvinger den til at forblive lokaliseret ved punkteringspunktet. Den intense varme, der genereres af lysbuestrømmen, der kan nå flere tusinde ampere, koncentrerer sig på punkteringsstedet, hvilket får lederen til at smelte og gå i stykker, før afbryderen kan udløse. Disse flashover-inducerede smeltepunkter forekommer typisk inden for 10 til 30 centimeter fra isolatoren, da dette område har den svageste elektriske feltfordeling.
Beskyttende foranstaltninger
Strategier til at forhindre brud på overliggende isolerede ledere på grund af lynnedslag kan bredt kategoriseres i "blokering" (forhindring af angrebet eller dets virkninger) og "afledning" (som giver en sikker vej for strømmen). At stole på en enkelt beskyttelsesforanstaltning er generelt utilstrækkelig; derfor skal der implementeres en omfattende lynbeskyttelsesstrategi.
Installation af en overliggende jordledning (skærmtråd) tjener primært til at konvertere lynoverspændinger med høj amplitude til strøm, som derefter spredes ned i jorden gennem tårnets jordingsmodstand. Dette reducerer lynoverspændingen betydeligt og beskytter derved lederen. For en 10 kV luftledning kan den maksimale inducerede spænding nå 550 kV uden en luftledning til jord; installationen af en sådan ledning kan reducere denne spidsinducerede overspænding med op til 40 %.
Installation af spalteløse, sammensatte zinkoxid-ledningsafledere kan begrænse amplituden af inducerede overspændinger. Efter et lyn-induceret overslag absorberer disse afledere afladningsenergi og forhindrer dannelsen af en strøm-frekvens følgestrømbue, der effektivt beskytter den isolerede leder. Lynafledere bør installeres på hver spændingsstang (eller tårn) og grenstang (eller tårn) for at beskytte ledningen. For luftisolerede ledninger anbefales det, at en lynafleder monteres på en spændingsstang (eller et tårn) mindst én gang for hver 500 meter.
Overspændingsbeskyttelsesanordninger til luftledninger består af ikke-lineære resistive strømbegrænsende elementer (zinkoxidventilblokke) og serieudledningsgab (bueringe i rustfrit stål). Når en lyn-induceret overspænding forårsager et overslag til jorden, hvilket resulterer i en metallisk lysbuekortslutning - leder enheden strøm-frekvens følgestrømmen ind i det ikke-lineære strømbegrænsende element. Ved at udnytte elementets ikke-lineære karakteristika omdannes den sinusformede effekt-frekvensstrøm til en spidsbølgeform, hvilket får lysbuen til at slukke øjeblikkeligt. Dette forhindrer effektivt de overliggende isolerede ledere i at smelte på grund af de høje temperaturer, der genereres af strøm-frekvensfølgestrømmen.
Ved at fjerne en lille del af isoleringen fra en isoleret leder placeret 150 til 200 millimeter fra midten af isolatoren (på belastningssiden) - og installere lysbuebeskyttelsesfittings, tvinges ethvert lyn-induceret overslag til at ske specifikt mellem lysbuebeskyttelsesfittingen og stålstiften i stålstiften. Dette sikrer, at roden af den vedvarende strømfrekvens-kortslutningsbue forbliver fikseret på lysbuebeskyttelsesfittingen og beskytter derved selve lederen mod termisk skade.
I betragtning af den begrænsede plads på toppen af 10 kV luftledningsstænger, har State Grid Corporation of China fremmet brugen af isolerede krydsarme som en ny teknologi til lynbeskyttelse. Brug af isolerede krydsarme på tangenter (ligelinede) poler forbedrer linjens lynmodstandsevne, hvilket sikrer, at lynstrømme omdirigeres til jord gennem metaloxid lynafledere placeret ved spændings- eller grenpoler, hvilket i sidste ende forhindrer isolerede ledere i at blive brændt eller afskåret.
Sikkerhedsadvarsler for konstruktion og drift
Under konstruktionen skal isoleringslaget være strengt beskyttet for at undgå menneskeskabte skader. For eksempel, den 18. maj 2023, sleb tre arbejdere ved et uheld isoleringslaget af en strømførende 10 kV overliggende isoleret leder, mens de trak i ledningen, hvilket resulterede i en elektrisk stødulykke. Vurderingen af potentielle farer som følge af beskadigede isoleringslag skal overholde relevante regler, såsom "Drifts- og vedligeholdelsesforskrifter for distributionsnet" (Q/GDW1519-2014) og "Klassifikationsstandarder for udstyrsfejl i distributionsnet" (Q/GDW745-2012).