10k架空配電線路雷擊事故分析與防治措施

駱克強

摘 要：10kV配電線路的防雷保護直接影響到用戶供電的安全可靠性。本文結合惠安縣10kv配電網(wǎng)實際運行中的雷害情況和典型事例，全面分析了該縣10 kV配電網(wǎng)的防護現(xiàn)狀和雷害原因。線路絕緣水平低、絕緣子老化和接地方式不當、絕緣匹配問題是目前該縣10kV配電網(wǎng)雷擊跳閘率居高不下的主要原因。提出了10kV配電網(wǎng)綜合防雷措施：降低接地電阻、合理使用消弧線圈、更換劣質絕緣子、加裝可調保護間隙。

關鍵詞：10kV配電線路;雷擊事故分析;防雷措施

引言

惠安縣雷電活動密集，屬于傳統(tǒng)的多雷區(qū)域，因雷擊導致的配電線路跳閘故障在總配網(wǎng)故障中所占的比例超過。據(jù)電力系統(tǒng)故障分類統(tǒng)計顯示，雷擊事故引起的線路跳閘在 10kv 配電線路運行的總跳閘次數(shù)中占有較大的比例。特別是再途經地形、地貌復雜，檔距大和多雷的地區(qū)。 10kV 配電線路普遍應用于城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村電網(wǎng)建設中，但由于其點多、面廣、線長，負荷變化復雜，在雷雨天氣下遭受雷擊的情況時有發(fā)生。這不僅影響到城市人們的日常生活及工農業(yè)的發(fā)展，而且也會造成其他配電設備的損壞，危及到配電線路供電的安全性。

在電力系統(tǒng)所有雷擊事故中，配電網(wǎng)的雷擊事故約為60%至70%之間，對于供電質量與安全有著直接影響。由于架空配電線路塔桿高度降低，以及樹木、建筑等屏蔽作用，使得雷直擊線路幾率較小。但中低壓架空配電線路缺乏避雷線的保護，使得其絕緣能力較低，在出現(xiàn)直擊雷時會導致跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此需要對架空配電線路進行良好的防雷措施，促進其安全穩(wěn)定運行。

一、架空配電線路防雷問題分析

（一）雷擊斷線

在配電線路中架空絕緣導線有著較為廣泛的使用，這也使得雷擊電壓提升致使絕緣導線斷線問題經常發(fā)生。其中在較短時間中力過程與熱過程等綜合影響是導致架空絕緣導線出現(xiàn)雷擊斷線的主要因素。在雷電過電壓閃絡現(xiàn)象發(fā)生時，由雷電擊穿所形成的短路通道會在供電系統(tǒng)工頻電壓影響下通過工頻續(xù)流，使得電弧能量快速提升，而高溫弧在絕緣層擊穿位置灼燒，使得局部溫度極高，進而出現(xiàn)了絕緣導線斷線問題。另外，在電位差通過電弧通道形成的電磁力與導線重力的影響下，也會使得絕緣導線出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。

（二）雷擊跳閘頻率較高

首先，架空配電線路絕緣程度較弱，進而提高了雷擊跳閘頻率。對配電網(wǎng)雷擊過電壓具有影響的主要為感應過電壓，其幅值分散性相對較強，在強化配電線路絕緣能力后，可有效預防線路雷擊閃絡現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時配電線路絕緣子時確定配電線路絕緣能力的主要因素，絕緣子閃絡與絕緣子1/2放電電壓能力有著直接的關聯(lián)。所以強化配電線路絕緣子能力可防止絕緣子閃絡現(xiàn)象的出現(xiàn)，進而控制雷擊跳閘幾率。

其次，架空配電線路維護工作的缺失，提高了跳閘幾率。通常配電線路對處于運行狀態(tài)的絕緣子沒有檢測方法，同時線路使用時間較長，線路具有一定的老化現(xiàn)象，使得線路絕緣子數(shù)量相對較少。另外，在空氣中存在著大量的揚塵與煙灰等物質，使得絕緣子積污較為明顯，進而降低了絕緣能力。正是在這些因素影響下，架空配電線路在遭受雷擊時閃絡數(shù)量快速提升。

二、架空配電線路雷擊防治措施

（一）強化絕緣能力，控制閃絡幾率

首先，促進配線線路部分位置絕緣能力快速提升，并控制與降低線路造價成本，對架空絕緣導線部分絕緣能力強化模式進行使用，也就是在絕緣導線固定位置增加絕緣層，致使放電時僅可通過強化絕緣層附近以及擊穿絕緣層后才可擊穿導線。這種方法的使用會促進線路沖擊放電電壓的快速提升，避免架空線絕緣層出現(xiàn)導線斷線問題。

其次，對放電電壓值較高絕緣子進行使用，促進配電線路絕緣能力與抗雷擊能力的不斷提升。

最后，對高壓雷合成絕緣子進行使用。對合成絕緣子下部傘裙實施金屬貼膜處理，使得合成絕緣子縱向電容快速提升，優(yōu)化電位分散狀況。相關實驗研究結構表明，這種方法可有效促進合成絕緣子雷擊放電電壓進行全面的提升。

（二）可調式過電壓保護間隙的使用

一方面，對架空配電線路絕緣子進行保護。在絕緣子兩側對可調式過電壓保護間隙進行安裝，確保間隙沖擊放電電壓小于絕緣子雷擊放電電壓。當線路受到雷擊時，并聯(lián)間隙與絕緣子相比會提前放電，防止絕緣子出現(xiàn)電弧灼傷現(xiàn)象，并避免絕緣導線出現(xiàn)擊穿問題，進而預防架空絕緣導線出現(xiàn)雷擊斷線現(xiàn)象。與此同時，在雷電擊穿期間，間隙擊穿主要為空氣擊穿，這時電弧在引弧角作用下會出現(xiàn)拉長現(xiàn)象，并在電動力與受風力等因素作用下，較好的實現(xiàn)對電弧的熄滅，進而對雷擊建弧率進行控制。若線路出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象時，空氣間隙去游離相對較強，可確保間隙絕緣及時恢復，進而促進合閘成功率的快速提升。

另一方面，確保變電站絕緣與進線端的有機結合。在進入變電站配電線路的前10級桿塔上對可調式過電壓保護間隙進行使用，可對架空配電線路與配電設備以及配電站絕緣配合不足問題實現(xiàn)緩解與優(yōu)化。在6至10級塔桿中，確保調式保護間隙的保護與絕緣子雷電擊穿值相同，并保證間隙雷擊動作值為絕緣子雷擊沖擊動作值的5%，繼而確保在雷擊期間絕緣子不會出現(xiàn)擊破現(xiàn)象。在第5級塔桿至終端桿，對可調式過電壓保護間隙雷擊沖擊動作值進行降低，使其與變電站設備的耐雷能力具有一定契合度，防止變電站設備受到來自架空配電線路入侵雷擊電路的威脅與損害。

（三）特殊位置安裝避雷設備

在實際工作期間，配電線路分支、塔桿以及T接點位置為雷擊現(xiàn)象多發(fā)區(qū)域，因此需要使用相應的避雷設備，這可較好的防止架空配電線路在雷擊過壓電流影響下出現(xiàn)線路故障。在對避雷設備選擇期間，可根據(jù)實際需求對具有防爆脫離能力與免維修功能的金屬氧化鋅避雷設備進行使用。當使用防雷設備對線路進行全面保護期間，需要重視與關注避雷器接地問題。其主要意義是避免避雷器接地電壓出現(xiàn)超標現(xiàn)象，同時對接地下引線問題進行重視與解決。一些對于接地下引線材料缺乏統(tǒng)一，使得接地下引線存在腐蝕現(xiàn)象，嚴重時還存在斷裂問題。若其接地缺乏完善性，則會阻礙避雷設備作用的全面發(fā)揮。

三、結束語

綜上所述，在人們生活質量不斷提升的作用下，對于供電質量不需求也快速提高，其中架空配電線路是電力系統(tǒng)的主要部分，對其供電質量與效率等有直接影響。因此需要通過特殊位置安裝避雷設備、特殊位置安裝避雷設備等方法對架空配電線路雷擊現(xiàn)象進行預防，進而滿足人們對于供電質量的需求。

參考文獻：

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