山區(qū)10kV架空配電線路防雷措施及其改進

葉運濤

摘 ?要：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對電力的需求量不斷增加，各種電力工程項目越來越多。在當前山區(qū)10kV架空配電線路的實際運行過程中，經(jīng)常會發(fā)生雷擊事故，對線路安全構(gòu)成非常大的威脅，需要及時采取防雷措施。為此，筆者將要在該文中對山區(qū)10kV架空配電線路防雷及改進措施進行探討，希望對促進我國電力工程事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：山區(qū) ?10kV架空配電線路 ?防雷措施

中圖分類號：TM863 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（c）-0024-02

由于10kV架空配電線路的覆蓋面積非常大，且線路走徑空曠、暴露，線路的絕緣水平也偏低，各種防雷措施相對較少，造成雷擊的事故經(jīng)常發(fā)生，對線路運行造成了非常大的影響。此外，很多10kV架空配電線路所覆蓋的各種地形當中，環(huán)境條件相對比較惡劣，環(huán)境條件相對比較復(fù)雜，土壤的電阻率也相對較高[1]。為了有效避免配電網(wǎng)出現(xiàn)雷擊的現(xiàn)象，更進一步保證線路的安全性，減少供電企業(yè)的經(jīng)濟損失，需要合理對配網(wǎng)防雷措施進行應(yīng)用，將更加先進的技術(shù)措施應(yīng)用到配電生產(chǎn)當中。

1 ?10kV架空線路常用的防雷方式

在當前10kV配電線路的運行過程中，經(jīng)常采用的防雷措施有架設(shè)防雷線、安裝避雷針、降低塔接電阻、提升線路耐雷水平等。盡管當前在山區(qū)防雷當中已經(jīng)投入了非常大的力量，但防雷效果并不是非常理想，各種雷擊跳閘的事故還是相對比較多，防雷措施的應(yīng)用效果不能得到保證。

（1）對線路加裝避雷針。避雷針按照其演變和完善的歷史，其可以分為放電間隙、管型避雷器、普通閥式避雷器、磁吹避雷器、金屬氧化物避雷器等。當前，比較廣泛使用的是金屬氧化物避雷器，其主要成分是氧化鋅，能夠有效降低絕緣導(dǎo)線雷擊擊斷的概率，但在這個過程中，也暴露出來比較多的問題：①避雷器的保護范圍相對較小，通常只能安裝避雷器的一級桿塔來提供防雷保護。②氧化鋅避雷器在長期工頻電壓下工作，進一步加速了避雷器的老化問題。③避雷器的使用和維護成本相對較高。④很多避雷器在發(fā)生故障之后，往往從外觀上難以分辨，這進一步加大了故障的排除難度。

總體來說，通過氧化鋅避雷器的使用，能夠有效截斷工頻續(xù)流，還可以進一步限制線路雷擊的過電壓現(xiàn)象。此外，其每個桿塔安裝投資的成本也相對較大，需要長期承受工頻電壓，這非常容易造成閥片老化現(xiàn)象的產(chǎn)生[2]。

（2）架設(shè)避雷針。通過在電力線路上架設(shè)避雷線，能夠有效起到對電力線路屏蔽和保護的作用。此外，避雷線也可以直接防止雷擊破壞線路情況的發(fā)生。避雷線的工作原理大部分是一樣的，但架設(shè)的位置往往差別較大。由于架設(shè)避雷線的成本相對較高，主要應(yīng)用在35kV等級線路當中，在架空配電線路當中的應(yīng)用還往往比較少，在一些重要線路當中才會使用避雷線路。

（3）提升線路的絕緣水平，有效提升線路的耐雷水平。為了有效提升線路的絕緣水平，可以采取以下的一些措施：①通過提升絕緣子的耐雷電沖擊能力，來提升線路的絕緣水平。當前，常用的絕緣子材質(zhì)主要有瓷絕緣子、玻璃絕緣子和復(fù)合材料絕緣子。②通過增大電弧爬距，來降低建弧率。由于雷電引起的工頻續(xù)流會由于電弧爬距過大而導(dǎo)致無法建弧情況的發(fā)生，很容易導(dǎo)致雷擊引起跳閘事故的發(fā)生。③采用絕緣橫代來取代常用的鐵橫擔。通過對瓷橫擔、復(fù)合絕緣橫擔、玻璃鋼橫擔的使用，可以有效提升線路的絕緣程度。為了進一步提升線路的絕緣水平，可以在同塔多回線路不平衡絕緣設(shè)計過程中，采用絕緣水平布置，直接在線路中增加一回耐張的絕緣子片，或者在配網(wǎng)線路當中安裝絕緣橫擔或者將瓷絕緣子更換為硅橡膠絕緣橫擔，進一步提升線路的絕緣水平，這種方式的防雷效果最好。

（4）進一步降低桿塔的接地電阻。通過對桿塔接地電阻大小的合理設(shè)置，可以起到有效的防雷擊的效果，這是開展架空線路防雷保護的一個重要參數(shù)。一旦雷電擊中塔頂或者避雷線，如果線路的接地電阻過大，就會導(dǎo)致塔頂?shù)碾娢患眲≡黾印．斃纂姺磽綦妷撼^架空線路的絕緣放電電壓，就容易直接導(dǎo)致沿絕緣子在橫擔后者塔頂發(fā)生閃絡(luò)的現(xiàn)象[3]。對于已經(jīng)建成的10kV架空配電線路來說，塔頂高度、桿塔材質(zhì)和桿塔的電阻都是固定值，其接地電阻主要由塔頂電位決定。在10kV架空配電線路當中，桿塔經(jīng)常會采用自然接地的形式，土壤的電阻率高低對桿塔接地電阻有著非常直接的影響。

（5）安裝防雷絕緣子。在10kV架空線路的周圍一旦發(fā)生雷擊現(xiàn)象，瞬間就會產(chǎn)生非常高的電壓，這就是過電壓現(xiàn)象，很容易造成線路斷線事故的發(fā)生，對電力供應(yīng)的安全性和平穩(wěn)性，會造成非常大的影響。為了有效避免這種情況的發(fā)生，可以采用安裝防雷絕緣子的方法，有效地對雷擊產(chǎn)生的能量進行吸收，還可以防止高壓線路出現(xiàn)明顯的過電壓。在實際的使用過程中，防雷絕緣子的種類往往比較多，其主要包括支柱式、橫擔式、耐張絕緣子等，都有不錯的使用效果，其主要利用更加大放電間隙來提升對線路的保護效果，在實際使用過程中，應(yīng)該根據(jù)實際情況來進行選擇，并選擇合適的安裝距離，提高其防雷效果。

（6）采用不平衡絕緣手段。在當前的高壓架空輸電線路中，對雙回路線路的應(yīng)用越來越多，傳統(tǒng)的防雷技術(shù)應(yīng)用效果比較有限。為了滿足防雷設(shè)計要求，可以采用不平衡絕緣手段，可以有效減少線路遭受雷擊的跳閘事故，保證輸電的平穩(wěn)性。其工作原理是讓線路的絕緣子串片的數(shù)量保持不一致，在遭受到雷擊后，串片少的回路會首先發(fā)生閃絡(luò)，讓閃絡(luò)之后的導(dǎo)線看成是底線，從而可以有效提高線路的耦合作用，讓回路的抗雷效果得到明顯的提升，可以始終保持一個回路進行供電。

（7）有效降低桿塔的接地電阻。對于土壤電阻相對較高的地區(qū)，可以采用擴大接地網(wǎng)面積、爆破接地、使用降阻劑、延長接地極、外引接地、采用多根放射形接地等措施，來降低接地電阻，但其施工成本往往比較高。為了有效解決這個問題，對于土壤電阻率比較高的地區(qū)，可以通過采用混凝土桿、鐵塔等基礎(chǔ)設(shè)施，來滿足降低自然接地電阻的要求。

2 ?結(jié)語

隨著時代的不斷發(fā)展，對供電質(zhì)量提出了更高的要求。針對山區(qū)架空配電線路防雷工作當中的不足，應(yīng)該引起足夠的重視，認真分析問題發(fā)生的原因，并及時采取及時防雷措施，降低雷擊事故發(fā)生的概率。

參考文獻

[1] 陳澗寧.高壓架空輸電線路引雷對附近10kV架空配電線路的影響[J].電工技術(shù)，2018（18）：22-23.

[2] 吳超斌.10kV架空配電線路不停電作業(yè)的方法研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2019（15）：37-38.

[3] 趙傳亮.10kV架空配電線路防雷措施配置方案的滲透[J].電子制作，2017（20）：55-56.