提高10 kV配電線路防雷水平

李瑞球

摘 要：配電線路不像輸電線路，配備高強度防雷裝置，10 kV配電線路的電壓本就低，又由于一般沒有架空地線，其絕緣水平也比較低，因此雷擊事故頻繁發(fā)生，給人們的生產(chǎn)、生活帶來諸多不便甚至威脅到人們的生命安全。為此，探討10 kV配電線路防雷性差的原因以及提高其防雷水平的措施，很有必要。

關(guān)鍵詞：配電線路 防雷水平 提高措施

中圖分類號：TM863 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（a）-0017-02

由于配電線路之間間隔距離較小，線路結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，并且線路的數(shù)量之多，范圍之廣，使得一處地方發(fā)生雷擊現(xiàn)象后就會波及到周圍地區(qū)，加重損失傷亡，加之配電線路的絕緣性低，不僅容易受到直擊雷的影響，而且雷擊地面產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓也會造成雷害現(xiàn)象發(fā)生，因此為減小雷擊危害造成的不利影響，下面主要對為何配電線路防雷性差及如何提高其防雷水平進行探究。

1 防雷性差的原因

1.1 雷擊跳閘率高

10 kV配電線路本身電壓較低，而且長期暴露在室外，安全保護裝置的防雷保護能力差。雷雨到來時，絕緣水平較差的配電線路極其容易受到雷電的攻擊，造成配電線路跳閘，嚴(yán)重時則會導(dǎo)致配電線路斷線、絕緣子或避雷針爆裂、甚至與配電線路相連的家用電器也會受到損害，引發(fā)觸電事故，威脅人們的生命安全。但一般來說，如果配電線路中雷電量多于線路的耐雷水平，從而導(dǎo)致絕緣子發(fā)生閃絡(luò)沖擊時，因為閃絡(luò)時間發(fā)生的過程短暫，不會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，可是如果是工作電壓產(chǎn)生的工頻短路電流持續(xù)存在，配電線路無可避免的會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，據(jù)不完全統(tǒng)計，絕大多數(shù)雷害都是由線路跳閘引起，而雷擊跳閘率占總跳閘率的70%～80%，因此，要想提高10 kV配電線路的防雷水平，首先要想方法降低線路的雷擊跳閘率，使得配電線路安全可靠運行。

1.2 自然環(huán)境因素

配電線路長期處于自然環(huán)境中，線路所處的環(huán)境不同，雷擊現(xiàn)象、程度不同，所針對采取的防雷方法也不盡相同。例如，在亞熱帶、熱帶地區(qū)，氣候高溫潮濕，雷電常常伴隨暴雨而至；在山多、地形復(fù)雜地區(qū)，甚至土壤電阻率高、檔距大的地方、建筑物稠密之地，雷電對配電線路的襲擊率都遠高于其他地區(qū)。既然雷電屬于自然所產(chǎn)之物，我們想要減少雷害發(fā)生的頻率，何不從雷電的產(chǎn)生先研究一番呢？研究雷電的成因及其對配電線路造成危害的過程，了解詳細情況后，也容易著手制定相關(guān)的防雷措施。

1.3 配電線路自身質(zhì)量

我們知道，配電線路能承受的電壓低，絕緣水平也不高，一般配電線路覆蓋面廣，絕大部分都由基層供電單位管理，所能拿出的防雷資金極其有限，一般只是在重要的線路上加裝避雷器，雖然在一定程度上也降低了一些雷害的發(fā)生，但始終具有很大的局限性。不如從配電線路的自身質(zhì)量抓起，安裝新型防雷裝置，從而保證配電線路穩(wěn)定運行。

2 提高防雷水平的措施

2.1 采用過電壓保護裝置

一般配電線路的導(dǎo)線通過絕緣子承接于桿塔上，所以導(dǎo)線和接地桿塔之間容易因為累積產(chǎn)生大量爬行電弧，進而導(dǎo)致線路跳閘、斷線等。通過實踐表明，對配電線路產(chǎn)生威脅的主要是兩種雷電過電壓：直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。而對配電線路產(chǎn)生較大威脅的則是感應(yīng)雷過電壓，其以靜電分量為主，對配電線路來說，常會因為感應(yīng)雷過電壓產(chǎn)生絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致線路斷電，雷擊跳閘率升高。據(jù)此我們可以采取新型的防雷保護裝置即過電壓保護裝置，這種裝置被并聯(lián)安裝在絕緣子的兩端，可以將間隙的雷電沖擊電壓調(diào)整到比絕緣子的沖擊閃絡(luò)電壓略小的數(shù)值，保護絕緣子免受電弧灼傷，將雷電過電壓泄入大地，從而起到保護配電線路的作用。如果雷擊造成線路跳閘，由于過電壓保護裝置的間隙放電在瞬間內(nèi)產(chǎn)生，對空氣的絕緣去離性強，使得線路在短時間內(nèi)恢復(fù)絕緣，大大提高重合閘的可能性，利用間隙保護使線路重合閘的重合成功。若是絕緣子閃絡(luò)，雷電流或者工頻續(xù)流就會可能自動對絕緣子造成表面損傷，從而防止更嚴(yán)重的雷害發(fā)生。對于一些經(jīng)常遭遇雷擊的變電站來說，特別是出線端為同塔四回線路時，如果有一回線路遭受雷擊發(fā)生絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象，由于四回線路相距較近，工頻續(xù)流容易經(jīng)電弧游離而對其他線路的絕緣子產(chǎn)生損害，這時就會導(dǎo)致四回線路同時跳閘，極大影響配電系統(tǒng)。這種情況下就可以借助過電壓保護裝置使四回線路的絕緣水平達到平衡，將逐級保護方式與不平衡絕緣方式相結(jié)合，使遭遇雷擊時絕緣水平低的一回線路先發(fā)生閃絡(luò)，進而逐級對各回線路的絕緣水平進行平衡，這樣就可以對變電站進行更為精細的保護，降低雷擊跳閘率。

為使過電壓保護裝置在惡劣天氣中也能正常運行，在安裝方式上也需要格外注意?？梢杂霉潭ɡ慰康闹Ъ軐⒔拥厍蛐坞姌O固定，正對導(dǎo)線球形電極，水平偏移500 mm，調(diào)節(jié)間隙距離；或者將其并聯(lián)安裝在絕緣子的兩側(cè)，對配電線路進行更好的保護，已達到更好的效果。

2.2 因地制宜，疏導(dǎo)雷害

我們知道雷電是由帶電荷的雷云引起的，雖然大多數(shù)電擊發(fā)生在雷云之間，但雷云對地面放電的過程則對配電線造成極大的傷害。而且根據(jù)地理位置、自然環(huán)境的不同，雷電發(fā)生頻率也極為不均，例如比較雷電發(fā)生的頻率，濕熱的地方比冷而干燥的地方多，山區(qū)比平原多，陸地比海洋多。根據(jù)調(diào)查顯示，平原地區(qū)配電線路大多采用緊湊型電桿，將絕緣導(dǎo)線按照測量好的距離固定在支架上，像避雷針一般將支架與大地相連，這樣多余的雷擊電流便會跟著被導(dǎo)入大地，起到防雷、保護的作用；市中心主要采取以電纜連接為主，城鎮(zhèn)連接部分，絕緣線路架空連接為輔，主要在經(jīng)常發(fā)生線路跳閘、斷線、短路的地方加緊防護，部分雷擊特別嚴(yán)重的安裝避雷設(shè)置；在地貌頗為復(fù)雜的山中城市，配電線路較長，分支較多，線路的耐雷水平也很低。在這些地區(qū)可以嘗試配置新型的可調(diào)式過電壓保護裝置，加強線路的絕緣水平同時延長重合閘時間，對電容量較大的配電線路可以加裝消弧線圈，降低電容電壓；在沿海地區(qū)，氣候濕熱，雷電活動更加頻繁，配電線路也更容易遭受雷擊，加之此地區(qū)配電線路分支多，覆蓋范圍廣，一旦斷電，短時間內(nèi)修復(fù)時間緊迫，極大影響人們工作與日常生活。因此，部分地區(qū)開始安裝防雷支柱絕緣子，與穿刺型防雷金具的工作原理相像，通過截斷工頻續(xù)流來疏導(dǎo)雷害。由此我們也可以看出根據(jù)不同的地理情況，或者借鑒相同、類似地區(qū)的防雷方法，總會對我們提高防雷水平有所助益。

2.3 提升相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量

若是沒有質(zhì)量上乘的組備零件，也無法真正長期有效的預(yù)防雷害，如果使用的產(chǎn)品質(zhì)量上不合格，經(jīng)常性的更換肯定會消耗大量的人力、物力和財力，就比如至關(guān)重要的絕緣子，如果用的是劣質(zhì)絕緣子，說不定防雷不成反而加重雷害影響，如果使用高級些的絕緣子，配電線路的絕緣水平普遍大大提高，因此，我們在進行安裝防雷裝置時，切記要與誠信商家進行合作，保證每一零件質(zhì)量達標(biāo)，加強對施工人員的培訓(xùn)與管理，努力不要在質(zhì)量的問題上因小失大。

3 結(jié)語

以上主要對10 kV配電線路為何防雷性差以及如何提高配電線路防雷水平的措施進行了簡單探討，我們知道了配電線路受海陸和地理條件等各種因素的影響，其防雷性水平也各不相同，根據(jù)不同地區(qū)的不同情況選擇最適合的防雷措施，可以有效提高線路的防雷性，同時，簡要概述了一種新型的防雷保護裝置即過電壓保護裝置，介紹了其工作原理以及安裝時需要注意的問題，并且配電線路所選的產(chǎn)品質(zhì)量一定要合格，這樣才能在切實可行的防雷方案下發(fā)揮最大的效果，獲得令人滿意的結(jié)果。

參考文獻

[1] 陶鳳源，張東，許衡，等.重慶某10 kV線路防雷問題分析及改造措施研究[J].華中電力，2012，25（3）：44-47.

[2] 張東，陶鳳源，許衡，等.配電網(wǎng)保護間隙保護距離的研究[J].電瓷避雷器，2012（5）：32-36.