10kV配電線路的防雷措施

代園園 郭志強(qiáng) 蘆先帥

摘 要：電網(wǎng)中10kV配電線路分布廣，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有絕緣水平低的特性。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，雷擊所引起的跳閘次數(shù)占據(jù)10kV配電線路跳閘總次數(shù)相當(dāng)大的比例。因此為了保證電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定和安全，要加強(qiáng)10kV的防雷防護(hù)工作，研究更有效的防雷措施。本文基于10kV配電線路防雷的角度進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：10kV配單線路；電力系統(tǒng)；防雷措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.161

0 前言

隨著我國用電需求量在不斷增加，對用電質(zhì)量也提出了更高的要求，為電力企業(yè)運(yùn)營和電力管理帶來極大的挑戰(zhàn)。10kV配電線路分布廣，常常發(fā)生因雷擊而引起的跳閘故障。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，10kV配電線路在運(yùn)行過程中受雷擊影響而發(fā)生的跳閘事故就占了總跳閘次數(shù)的76%～84%。一旦發(fā)生跳閘則為社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此電力企業(yè)要做好10kV配電線路防雷措施。

1 10kV配電線路防雷工作存在的問題

1.1 安全設(shè)計(jì)不夠合理

造成10kV配電線路雷擊事故頻發(fā)的原因，很大部分是因?yàn)榕潆娋€路在設(shè)計(jì)和安裝環(huán)節(jié)不夠合理，從而減弱了防雷設(shè)計(jì)的防護(hù)效果。

例如，大部分10kV配電線路的防雷設(shè)計(jì)是直接套用常規(guī)的防雷設(shè)計(jì)方案，在安裝和設(shè)計(jì)過程中并未考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況和氣候條件，致使防雷設(shè)計(jì)方案不適用于安裝地區(qū)。

1.2 缺乏相應(yīng)的防雷設(shè)備

在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)或少雷地區(qū)，一些電力單位為了節(jié)省防雷成本，采用公用的避雷防雷設(shè)備，雖然所采用的設(shè)備也具有一定的防雷效果，但是在長期使用中防雷效果均有不同程度的減弱，為10kV配電線路運(yùn)行帶來極大的安全隱患。盡管一些電力單位在鋪設(shè)10kV配電高位線路時(shí)，也采用了專業(yè)的電力防雷設(shè)備，但是不能提供充足的避雷設(shè)備，因而未能滿足配電線路的防雷需求，無法達(dá)到預(yù)期的防雷效果。

1.3 配線線路存在先天缺陷

根據(jù)大量的數(shù)據(jù)和調(diào)查表明，10kV配電線路雷擊事故頻發(fā)的原因，就有配電線路自身先天缺陷所引起，并且這種問題無法通過采取防雷手段進(jìn)行消除。例如，線路架空、地極接地電阻是導(dǎo)致10kV配電線路遭受雷擊的主要原因[1]。

1.4 設(shè)備維護(hù)管理不到位

10kV配電線路的防雷工作，不僅要確保安裝和設(shè)計(jì)的合理，還要確保在運(yùn)行過程能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的維護(hù)和檢修。對于遭受雷擊的區(qū)域，通常是在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至無人區(qū)，而電力企業(yè)采用的是人工維護(hù)的方式對配電線路的進(jìn)行維護(hù)，因此10kV配電線路防雷設(shè)備存在的隱患，維護(hù)人員很難及時(shí)察覺。由于維護(hù)人員工作范圍位于偏遠(yuǎn)地區(qū)，缺乏對員工的有效監(jiān)督，造成部分維護(hù)人員工作不盡責(zé)，從而忽略了配電線路的磨損、老化、斷股等問題，使得雷擊線路故障經(jīng)常發(fā)生。

2 10kV配電線路防雷保護(hù)對策

2.1 提高線路絕緣性

相比起城區(qū)配電線路，農(nóng)村地區(qū)的配電線路供電半徑更大，所以農(nóng)村地區(qū)配電線路的絕緣性更低些，也相對更容易遭受雷擊。若想節(jié)省防雷開支，可以選用同桿塔多回路架設(shè)技術(shù)，減少線路的回廊，通過這樣操作能夠解決配電線路之間距離偏小的問題。在回路因雷擊后出現(xiàn)的絕緣子對地?fù)舸?，?huì)產(chǎn)生較大的工頻續(xù)流，同時(shí)接地電弧引起空氣光游離和熱游離。

避免因同桿塔架設(shè)回路過近，而受到接地電弧的游離影響；避免多條回路跳閘；避免降低配電線路的安全和可靠性。要采取增強(qiáng)線路絕緣性的措施：（1）如增加絕緣子片數(shù)量；（2）以絕緣導(dǎo)線代替裸導(dǎo)線；（3）瓷橫擔(dān)取代針式絕緣子等。

此外，在設(shè)計(jì)10kV配電線路的防雷保護(hù)時(shí)，要充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，選用最適合的防雷設(shè)計(jì)方案；組織維護(hù)人員理清線路回廊，避免桿塔檔距過大。在線路桿塔建設(shè)時(shí)，要嚴(yán)格遵守的施工標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，特別注意建成后的防雷水平。

2.2 架空絕緣導(dǎo)線

針對雷擊造成的架空絕緣線路的斷線問題，可以增強(qiáng)線路局部絕緣性能?？稍诮^緣導(dǎo)線的關(guān)鍵部位增厚其絕緣層，利用運(yùn)行放電擊穿絕緣皮擊穿導(dǎo)線，以此提高絕緣局部位置的絕緣性能，同時(shí)放大放電電壓，從而達(dá)到節(jié)約線路造價(jià)的目的。

安放避雷器，是增強(qiáng)10kV配電線路絕緣性最為有效的措施。避雷器受到長時(shí)間工頻電壓的影響會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象。避雷器老化后則容易發(fā)生故障，影響配電線路供電穩(wěn)定。為了避免避雷器因?yàn)槔匣F(xiàn)象而降低配電線路防雷的效用，可選用金屬氧化物的避雷器在雷擊高發(fā)段進(jìn)行安裝，還可在避雷器上安裝柱上開關(guān)、配電變壓器等配電設(shè)備。

根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，絕緣子兩端并聯(lián)放電間隙，可避免絕緣導(dǎo)線的絕緣層遭受雷擊，以此根本上解決因雷擊造成的絕緣導(dǎo)線斷線問題[2]。

2.3 降低接地電阻

感應(yīng)雷是造成10kV配電線路雷擊跳閘的主要因素，針對此問題可以降低接地電阻促進(jìn)雷電流沖擊波高效泄放，以此避免雷電流沖擊波對配電設(shè)備的損壞和影響。降低接地電阻，能夠降低雷擊對桿塔的電位降低，從而預(yù)防雷電流沖擊波反擊10kV配電線路。

降低接地電阻主要有兩種方法：（1）水平接地體，選用防腐的接地裝置或?qū)υ拥匮b置進(jìn)行防腐處理，從而延長接地網(wǎng)使用壽命；（2）通過大量的實(shí)踐證實(shí)，把高效膨潤土防腐劑添加到水平接地體周圍，能夠?qū)崿F(xiàn)桿塔降低接地電阻的效果。

2.4 重視10kV配電線路的維護(hù)管理

加大對配電線路的監(jiān)管力度，時(shí)刻對配電線路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)線路分布可根據(jù)用電需求量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此避免線路超負(fù)荷。在用電高峰時(shí)，可用紅外檢測儀檢測線路溫度，如果發(fā)現(xiàn)溫度異常要立即采取相應(yīng)措施，避免因線路溫度過高而燒毀配電設(shè)備。此外，制定配電線路的定期維護(hù)工作制度，最好由專人負(fù)責(zé)配電線路在開關(guān)、電纜、避雷器等方面的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)處理。

3 結(jié)論

10kV配電線路的安全和穩(wěn)定，決定了電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定。但是10kV配電線路容易遭受雷擊，因此要充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，采取相應(yīng)措施提高線路絕緣性，如架空絕緣導(dǎo)線、降低接地電阻等方法，實(shí)現(xiàn)防雷效果。同時(shí)要重視10kV配電線路的維護(hù)管理工作，建立起配電線路防雷擊應(yīng)急機(jī)制，從而保障10kV配電線路運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆曉欣.10kV配電線路雷害事故分析及防雷措施仿真研究[J].科技展望，2016，26（15）：96.

[2]程軍勝.10kV配電線路單相接地故障的原因及變壓器防雷措施探討[J].科技與企業(yè)，2016（10）：196.