10kV配網(wǎng)架空絕緣線路防雷技術(shù)的研究與應(yīng)用

李紹堅(jiān)

（南寧供電局,廣西 南寧 530029）

在國內(nèi)電力線路中，10kV配網(wǎng)架空線路屬于相對重要的部分，其運(yùn)行安全性對于整個(gè)配電網(wǎng)的穩(wěn)定性均會(huì)起到重要影響，為此，需要經(jīng)由全面方案的設(shè)計(jì)來維護(hù)架空線路的運(yùn)行安全，促使其能夠發(fā)揮出實(shí)際價(jià)值。在對架空線路進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中，關(guān)注的基礎(chǔ)內(nèi)容包括防水、防泄漏等。而此外架空線路還涉及到防雷設(shè)計(jì)，其原因在于，從近年來架空線路出現(xiàn)故障的原因分析來看，雷擊屬于危害性較為嚴(yán)重的自然因素之一，為此，需要在線路設(shè)計(jì)上融入有效的防雷設(shè)計(jì)，保障整個(gè)線路能夠規(guī)避雷擊風(fēng)險(xiǎn)。

1 10kV配網(wǎng)架空線路的防雷原理分析

（1）雷擊形式。10kV配網(wǎng)架空線路可能遭受到的雷擊形式包括以下幾個(gè)方面：第一，直擊雷與繞擊雷。在缺少避雷線路的條件下，會(huì)比較容易出現(xiàn)直擊雷過電壓的情況，但即便是安裝避雷線路之后，也不能夠完全的實(shí)現(xiàn)規(guī)避雷擊的效果，在直擊雷被避開之后，雷電流的陡坡與幅度值較大的情況下，被擊線路的電位會(huì)越高，這也就是一種繞擊雷的形式。第二，感應(yīng)雷。雷云會(huì)頻繁的在10kV配網(wǎng)架空線路周邊對地面進(jìn)行放電，從而形成過電壓，在放電初期階段中導(dǎo)線會(huì)逐漸的積累異性束縛電荷，雷擊時(shí)基于放電的速度過快，會(huì)導(dǎo)致束縛電荷疏散。第三，反擊電壓。雷擊桿塔的原因是電感與接地電阻促使桿塔自身存在于一個(gè)相對高的位置，同時(shí)將電位吸引到絕緣子逆閃中，在10kV配網(wǎng)架空線路上加高電位。

（2）被雷擊中原的因分析。10kV配網(wǎng)架空線路在運(yùn)行期間被雷擊的原因可總結(jié)為以下幾種：

第一，線路自身的原因。10kV配網(wǎng)架空線路的臨近位置會(huì)分布著眾多的其他線路，處于一個(gè)線路相對集中的空間中，而這種空間本身就已經(jīng)具備了對雷的吸引力。與其他電路的防雷技術(shù)進(jìn)行對比，10kV配網(wǎng)架空線路顯然還不夠完善，更容易受到雷擊。10kV配網(wǎng)架空線路的自身因素屬于引發(fā)雷擊的主要因素，而這一點(diǎn)在一定程度上也可理解為是可控制因素，為此，有必要在防雷技術(shù)上進(jìn)一步提升。

第二，外部因素。10kV配網(wǎng)架空線路在架設(shè)完成后，投入應(yīng)用期間也比較容易會(huì)發(fā)生偷盜接地線等情況，為此，需要對此加以控制，需要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)斷線等問題，及時(shí)進(jìn)行維修。但是如果接地線被盜的情況沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不能夠進(jìn)行處理，將會(huì)導(dǎo)致10kV配網(wǎng)架空線路被暴露在外部環(huán)境中，從而進(jìn)一步增加雷擊風(fēng)險(xiǎn)。

第三，防雷方式存在問題。當(dāng)前國內(nèi)10kV配網(wǎng)架空線路的防雷設(shè)計(jì)中比較常用的是接地防雷，經(jīng)由接地線接于地底，同時(shí)將低電阻安設(shè)在接地處。此種防雷方式比較適合應(yīng)用在平原地區(qū)，而在山區(qū)環(huán)境下整個(gè)線路的架設(shè)都會(huì)面臨著諸多問題，且此種防雷設(shè)計(jì)也不會(huì)發(fā)揮出原有的效果。

（3）10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的防雷難點(diǎn)分析。

首先，10kV配網(wǎng)架空絕緣線路多處于山區(qū)等位置，此種環(huán)境下落雷的密度較高，在一定程度上增加了10kV配網(wǎng)架空絕緣線路遭受雷擊的可能性，同時(shí)也增加了防雷的難度。

其次，基于絕緣子長時(shí)間受到環(huán)境污染等因素的影響，在環(huán)境較為惡劣的環(huán)境中，絕緣子會(huì)比較容易泄露電流，從而增強(qiáng)了導(dǎo)電性，促使閃絡(luò)的現(xiàn)象更易發(fā)生，加上多種外部因素的影響，致使絕緣子的質(zhì)量較差，進(jìn)一步增加架空線路被雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，而在防雷設(shè)施的裝配上也將面臨著較大的難度。

最后，基于外界環(huán)境的影響，增加避雷針可能會(huì)出現(xiàn)繞擊雷現(xiàn)象，不能夠達(dá)到預(yù)期的防雷效果，而若是增加引雷裝置，也可能增加線路的壓力，對線路自身造成損害，為此，這一點(diǎn)也是在制定防雷方案中需要考慮到的難點(diǎn)問題。

2 10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的防雷實(shí)踐

針對10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的防雷技術(shù)而言，在實(shí)踐應(yīng)用中為進(jìn)一步提升防雷以及自身防御的性能，需要在線路絕緣性上進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)提升線路電阻，這是規(guī)避雷擊的基礎(chǔ)措施。針對這一點(diǎn)來分析，相關(guān)部門需要加強(qiáng)對防雷基礎(chǔ)措施工作的管理，維護(hù)絕緣管理，確保線路的絕緣性能可以完全發(fā)揮。另外，還要對安裝的規(guī)范性進(jìn)行控制，確保裝置性能的穩(wěn)定性。為全面提升10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的防雷技術(shù)，需要在以下幾項(xiàng)工作上做出優(yōu)化。

（1）將避雷針放置到線路中。其所發(fā)揮的作用是盡量避免雷電直接落到10kV配網(wǎng)架空絕緣線路上，能夠?qū)⒗纂娢奖芾揍樕?，從而保護(hù)線路的安全。但是，將避雷針安裝在線路上還不能夠全面的實(shí)現(xiàn)引雷的效果，在以往所觀察的雷擊現(xiàn)象中，存在著一種繞擊雷的現(xiàn)象，也就是雷電很可能會(huì)繞開避雷針，落入到避雷針周邊，從這一點(diǎn)來看，即便是安裝避雷針，其所能夠達(dá)到的避雷效果也不會(huì)很理想。

（2）優(yōu)化引雷裝置。在10kV配網(wǎng)架空絕緣線路中直接安裝避雷裝置，促使其一端能夠與10kV配網(wǎng)架空絕緣線路進(jìn)行連接，另一端能夠與地面進(jìn)行連接，此種形式可有效的避免雷電直接經(jīng)過避雷裝置，后經(jīng)由接地線引入到地表，避免雷電對10kV配網(wǎng)架空絕緣線路造成損害。但值得注意的是，此種引雷裝置的優(yōu)化處理也存在著一定的問題，例如，將防護(hù)裝置直接安裝到線路上，防護(hù)裝置在受到雷擊后極有可能出現(xiàn)短路的情況，而裝置的短路將會(huì)影響到正常傳輸10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的電能，為此，這一點(diǎn)也應(yīng)該作為后期繼續(xù)改進(jìn)的方向之一。

（3）在線路上直接安裝自帶間隙的避雷裝置。自帶間隙的避雷裝置的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可降低短路情況的發(fā)生率，但基于避雷裝置的間隙較小，為此，還沒有辦法完全解決線路的短路問題。

（4）提升10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的絕緣性能。為進(jìn)一步提升10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的絕緣性能，需要應(yīng)用到水平更高的絕緣子。在發(fā)生雷擊時(shí)，會(huì)基于絕緣子引發(fā)的共頻續(xù)流因?yàn)榕戮噙^大而不能夠建立弧，可借助于此項(xiàng)措施來提升10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的絕緣性能。

（5）架設(shè)避雷線。避雷線的架設(shè)是輸配電線路防雷工作中比較有效的手段之一，避雷線可有效的避免雷電直接電擊線路。同時(shí)還具備經(jīng)由分流來減少雷電流流經(jīng)桿塔；基于導(dǎo)線的耦合作用控制線路電壓；對線路起到屏蔽作用等。這些作用的發(fā)揮能夠有效降低線路的感應(yīng)過電壓，從而達(dá)到降低雷擊風(fēng)險(xiǎn)的效果。

（6）過電壓保護(hù)器裝置。雷電電擊架空絕緣線路后，線路中的保護(hù)器裝置可將雷電進(jìn)行引入，并及時(shí)地切斷共頻續(xù)流，能夠有效的控制雷電過電壓，避免絕緣子發(fā)生擊穿的情況，包括10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的安全，降低斷線等事故的發(fā)生率。

3 結(jié)語

在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中，10kV配網(wǎng)架空絕緣線路屬于主要部分，對于整個(gè)配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行將會(huì)起到重要影響，為此，維護(hù)10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的安全應(yīng)該作為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)措施。當(dāng)前國內(nèi)10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的應(yīng)用過程中，比較容易受到內(nèi)部與外部因素的影響而引發(fā)斷線或短路等情況，極大影響到供電的穩(wěn)定性，而這其中雷擊是主要的危害因素之一。為進(jìn)一步增強(qiáng)10kV配網(wǎng)架空絕緣線路的防雷作用，近年來，相關(guān)領(lǐng)域在防雷技術(shù)上付出了較多的努力，研發(fā)出多種方案對整個(gè)線路進(jìn)行防雷擊控制，其中包括架設(shè)避雷線、過電壓保護(hù)器裝置、優(yōu)化引雷裝置，但從文中分析結(jié)果來看，多種防雷技術(shù)都還存在著一定的不足之處，需要在未來研發(fā)過程中將各種防雷技術(shù)自身所存在的弊端加以控制，促使其能夠在預(yù)防10kV配網(wǎng)架空絕緣線路被雷擊中發(fā)揮出最大化的價(jià)值，以達(dá)到維護(hù)配電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的效果。

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