淺析10kV配電線路防雷措施

李思平

（國網慈利縣電力分公司 湖南慈利 427200）

淺析10kV配電線路防雷措施

李思平

（國網慈利縣電力分公司 湖南慈利 427200）

當前10kV配電線路因為雷害造成的事故多有發(fā)生，且較為頻繁，不僅降低了電網的安全性、可靠性，同時還會影響人們的日常生活與用電生活。本文結合某地區(qū)的10kV配電線路雷害事故，分析了事故原因，總結了常見的防雷措施，以提高防雷的安全性。

10kV配電線路；防雷；措施

1 引言

雷電屬于一種嚴重的自然災害，特別集中于沿海地區(qū)，其他內陸地區(qū)也時常發(fā)生。據(jù)相關資料報道，雷擊使我國10kV配電線路經常發(fā)生癱瘓、故障，這嚴重影響了我國配電網、供電的安全性和可靠性，同時也給人們的日常生產、生活帶來了極大的不便。對此，必須采取相應的防雷保護措施，減少雷擊事件的發(fā)生，確保人們的生命安全。

2 10kV配電線路的防雷概述

2.1 10kV配電線路雷擊過電壓特征

如果地面發(fā)生了雷擊問題，周圍的電力與電子設備將產生強烈的電磁感應，其中包含一個靜電、輻射和磁重量。當電磁感應傳輸?shù)骄€路中時，10kV配電線路會產生一個電壓。線電壓的大小與雷電流的大小有關，線路距雷電通道的遠近、線路的懸掛高度因素有關，通常可以達到10～400kV。如果感應電壓大于80kV，線路絕緣子能使線和旅行時的電壓高于線50%放電電壓，所以10kV配電線路跳閘是由感應電壓引起的。

2.2 10kV配電線路防雷保護的重要性

目前，隨著我國社會主義市場經濟的快速發(fā)展，我國的配電電網事業(yè)的內部和外部環(huán)境都發(fā)生了巨大的變化，在這樣的背景下，對我國10kV配電線路防雷保護工作而言，既是機遇同時也是挑戰(zhàn)，因此完善我國10kV配電線路防雷保護措施勢在必行，這不僅是我國電力事業(yè)發(fā)展的必然要求，同時也是轉變我國配電網技術的有效手段。

在十一五期間，黨和國家曾經明確指出：“我國現(xiàn)階段要逐步加大對10kV電網事業(yè)的成本投資，這不僅能夠滿足人們日常生活生產，是惠民的好辦法，同時也是滿足電力行業(yè)自身發(fā)展的需要，是確保配電、供電安全的有效手段，同時為全面實現(xiàn)我國“十一五”戰(zhàn)略目標做出的必要支撐。由此可見，完善我國10kV配電線路防雷保護措施是全面實現(xiàn)配電事業(yè)又好又快發(fā)展的重要舉措。

3 某地區(qū)10kV配電線路雷害故障情況分析

本節(jié)以某地區(qū)10kV配電線路的實際運行資料為基本依據(jù)，對雷害故障進行分析。根據(jù)對該地區(qū)局部雷擊線路實際情況，以及配電網總跳閘等問題進行調查和統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)3年中的總跳閘次數(shù)為349、340、345、350（次）。每年6月份到8月份的總雷擊跳閘次數(shù)占總次數(shù)的20%，屬于是高發(fā)時段。

3.1 10kV配電線路的防雷影響因素分析

3.1.1 感應雷過電壓在10kV配電線路的影響

雷電感應電壓在閃電過程中形成的，據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，雷擊跳閘率高達100%，但在配電網線路上發(fā)生的雷擊事故幾率不多，且由雷擊事故造成的雷擊事故高達90%。因此，雷電感應過電壓是10kV配電線路故障的主要因素，如果配電網中的絕緣水平太低或電壓太高，很容易擊穿，出現(xiàn)閃絡，甚至絕緣擊穿。

3.1.2 絕緣水平的影響

絕緣子為10kV配電線路的主要設備之一，其絕緣水平將對線路整體防雷水平具有較大的影響。許多的配電線路在發(fā)生事故時，出現(xiàn)了絕緣子的爆炸、閃絡狀況。究其原因，通常與絕緣子日常的維護工作不到位有很大關系。如果相關部門未能對10kV配電線路的絕緣子，實施定期檢測，未能及時發(fā)現(xiàn)絕緣子的老化現(xiàn)象，和絕緣子本身可能存在的質量問題。由于10kV配電線路較長，一旦線路中的絕緣子出現(xiàn)老化和質量問題，則一旦線路遭遇雷擊過電壓則極有可能出現(xiàn)跳閘停電。

3.1.3 防雷保護安裝對10kV配電網線路的影響

（1）變壓器的安裝。配電變壓器的防雷主要采取在高壓側安裝避雷器的方法，低壓側的防雷措施，通常是在線路的出線前端，安裝避雷器，或者在總熔斷器、低壓總斷路器的前端，安裝避雷器。需要注意的是，電流型的保護器，其零線是不能夠重復接地的，否則將會阻礙其發(fā)揮防雷保護作用，因此需要在變壓器零線首端，安裝低壓避雷器接地線加以解決。

（2）立柱上開關的安裝。如果在刀閘、柱上開關上，安裝相應的避雷器，也可以起到很好的防雷效果，但是當前很多配電網此方面的工作還不夠完善。

（3）電纜分支箱和開關柜防雷保護。應當重視10kV配電網中各個保護點的防雷開關柜安裝。總的來說，有兩種安裝方式：可以在每個單元上都進行避雷器的安裝，也可以選擇重要的保護點進行安裝。

3.2 10kV配電線路防雷保護措施

3.2.1 提高輸電線路的絕緣水平

通過在絕緣導線的固定位置，適當加厚絕緣層（見圖1），讓放電能夠從經過絕緣加強的邊沿位置通過，或者在擊穿絕緣之后擊穿導線通過，均能夠有效提高配網線路的沖擊放電電壓，實現(xiàn)防雷效果。同時，還需要適當調整間隙的放電電壓，控制使其超出絕緣子的沖擊放電電壓，從而防止絕緣導線的絕緣層被擊穿，最終徹底解決了絕緣導線被雷擊而導致斷線的問題。

圖1 加強局部絕緣

3.2.2 避雷器的安裝

避雷器能夠提高10kV配電線路的防雷水平，減少跳閘事故的發(fā)生，為了限制低壓繞組的電壓值，可以在低壓側安裝避雷器，以有效保護低壓繞組避免遭受雷擊。以氧化鋅避雷器的安裝為例，具體安裝過程如下：當輸配電線路塔頂?shù)碾娢槐缺芾灼鞯膶妷焊邥r，避雷器會發(fā)生相應的動作，相應的雷電流一部分會沿著引下線泄入到大地中，另一部分通過避雷器流到導線中，這樣一來，導線以及避雷線上都會有雷電流。在電磁感應的作用下會產生耦合分量，使得電位升高，這樣就能夠有效控制桿塔對導線放電，實現(xiàn)防雷。

3.2.3 合理選用投運自動重合閘

在選擇投運自動重合閘時，應當依據(jù)線路實際需求來確定。一般來說，通過使用投運自動重合閘為純架空線路，能夠提高供電安全性；但是如果投運自動重合閘不合理，反而會在某種程度上增大配電網發(fā)生事故的風險，不適用的線路包括純電纜線路、電纜與架空絕緣導線混合線路（電纜長度占線路總長度40%或以上）、架空裸線與電纜混合線路（電纜長度占線路總長度50%或以上）。

3.2.4 并聯(lián)間隙絕緣子

在電弧與絕緣子的表面，如果出現(xiàn)雷擊閃絡問題，操作過電壓超出了保護間隙所能夠承受的范圍，就會擴大雷擊所造成的危害。使用并聯(lián)間隙絕緣子，可以在放電時使并聯(lián)間隙先放電，對放電電弧根部進行捕捉，將雷電導入地面，線路和絕緣子串都不會受到損壞。并聯(lián)間隙絕緣子可以直接使用肉眼觀測，對保護間隙的維護也比較便利。

3.2.5 防止配電線路接地故障

在配電線路安裝的過程中，線路的運行人員可以在線路上安裝單相的接地保護裝置，當配電線路發(fā)生接地故障時，單相接地保護器就會及時的報警，同時單相接地保護器的靈敏度非常高，能夠及時發(fā)現(xiàn)線路中的故障，并正確的判斷出故障的發(fā)生區(qū)域，從而方便線路運行人員的維修。在日常的維護中運行人員必須要加強配電線路絕緣子以及避雷器絕緣程度的測試，對于測試結果不達標的絕緣子和避雷器進行及時的更換。另外，在配電線路上加裝過電壓保護器，或增加降阻劑（見圖2）的方法，均能夠大大減少了因雷擊造成接地故障的出現(xiàn)，從而減少故障所帶來的停電面積和時間。

圖2 增加降阻劑

3.2.6 架空線路的防雷措施

架空線路屬于10kV配電線路結構的一部分，在不同地域所具有的地理、環(huán)境影響下，架空線路會遭遇雷擊危害的幾率相對較高，因此，必須重視對于架空線路防雷措施的規(guī)劃，具體如下：①通過合理改善架空導線結構，使用絕緣線路，能夠在保護架空線路基礎安全的同時，為架空線路加裝絕緣套，以防雷電擊穿絕緣表層，保證內部導線不受損；②電力企業(yè)對于架空線路的敏感部分，需要安裝避雷裝置，以提高架空線路整體的穩(wěn)定性，進而有效切斷雷擊的傳輸；③調整放電間隙，疏導雷擊防電，由于架空線路的絕緣子部分采用并聯(lián)方式，電力企業(yè)應當調整間隙電壓，促使間隙電壓高于雷擊電壓，將雷擊放電控制在間隙位置，避免強度雷擊沖擊架空線路，提高其防雷擊能力。

4 結語

10kV配電線路的平穩(wěn)安全運行對保證生產生活正常用電、社會的正常運轉具有重要意義。當前仍需對10kV配電線路產生的主要故障進行研究，有效的解決目前10kV配電線路存在的雷擊問題，避免線路雷擊帶來一系列的危害，使10kV配電網線路更加安全、高效的運行。

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TM862

A

1004-7344（2016）15-0064-02

2016-4-26

李思平（1980-），男，大專，主要從事配網工作。