探析10kV配電線路雷擊事故產(chǎn)生原因及防雷措施

李娉婷

摘? 要：10kV配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，常因雷擊事故發(fā)生，給供電的穩(wěn)定性與安全性帶來不利影響，也嚴(yán)重影響生產(chǎn)與生活的正常用電。通過對10kV配電線路常見雷害事故產(chǎn)生原因進(jìn)行分析與總結(jié)，才能為科學(xué)采取相應(yīng)防雷措施提供技術(shù)支持。更好的保障配電線路運行安全，為人們生產(chǎn)、生活提供良好的用電服務(wù)。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路;雷擊事故;原因;防雷措施

中圖分類號：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）23-0139-02

Abstract： The safe and stable operation of 10kV distribution network is often caused by lightning accidents， which not only adversely affects the stability and safety of power supply， but also seriously affects the normal power consumption of production and life. By analyzing and summarizing the causes of common lightning accidents in 10kV distribution lines， we can provide technical support for scientifically taking corresponding lightning protection measures. It can better ensure the safe operation of distribution lines and provide good electricity services for people's production and life.

Keywords： 10kV distribution line; lightning accident; cause; lightning protection measures

在供電工作中，10kV配電線路的安全穩(wěn)定運行，與社會生產(chǎn)和人民生活用電關(guān)系密切，因此，電力工作者需要確保10kV配電線路處于良好運行，這也是各級供電部門的工作重點。在實際工作中，10kV配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，常因雷擊事故的發(fā)生，給供電的穩(wěn)定性與安全性帶來不利影響，也嚴(yán)重影響生產(chǎn)與生活的正常用電。為此，需要重視對10kV配電線路發(fā)生雷擊事故的原因進(jìn)行認(rèn)真分析與總結(jié)，才能及時發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)運行過程中發(fā)生的雷擊隱患，及時采取相應(yīng)的安全措施，防止雷擊事故發(fā)生，更好的保障配電線路的運行安全，為人們生產(chǎn)、生活提供良好的用電服務(wù)[1]。

1 雷擊事故產(chǎn)生的成因、主要形式及危害

雷擊導(dǎo)致的過電壓一般稱為大氣過電壓，它是指在電力系統(tǒng)，電力相關(guān)的線路、設(shè)備及建筑等受到大自然雷擊或雷電感應(yīng)后而產(chǎn)生的。雷擊產(chǎn)生的過電壓幅值很大，對于10kV配電系統(tǒng)而言，其過電壓幅值可高達(dá)300～400kV，這樣高幅值的沖擊電壓不僅可以將變壓器直接燒毀。也可能擊穿電力系統(tǒng)絕緣層，如果雷電波消失后絕緣強度不能迅速恢復(fù)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼續(xù)形成工頻續(xù)流，進(jìn)而引起短路事故。

雷擊事故的主要表現(xiàn)形式：一是直接雷擊。是指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹木、動植物上，直接雷擊產(chǎn)生的過電壓伴隨著巨大的雷擊電流，通過物體放電入地。其雷擊會產(chǎn)生具有極大破壞性的熱效應(yīng)與機械效應(yīng)，同時，產(chǎn)生電磁脈沖與閃絡(luò)放電，從而導(dǎo)致人員傷亡、建筑物破壞以及設(shè)備毀壞等災(zāi)害。二是間接雷擊。是指雷電并未直接擊中電力設(shè)備或建筑，但因直接雷輻射脈沖產(chǎn)生的電磁場效應(yīng)以及通過導(dǎo)體傳導(dǎo)雷電流，導(dǎo)致電力設(shè)備和建筑物損壞或人身傷亡。三是雷電波侵入。是指雷電通過架空線或金屬管道等導(dǎo)體物質(zhì)侵入變電所等建筑內(nèi)，損毀電力設(shè)備，危及人身安全。

雷電事故的危害主要有：一是雷電的機械效應(yīng)。使供電桿塔和電力建筑等產(chǎn)生損壞，并危害人畜。二是雷電的電熱效應(yīng)，其產(chǎn)生的過電壓，可以將電氣絕緣擊穿、絕緣子閃絡(luò)、線路停電、開關(guān)跳閘、導(dǎo)致火災(zāi)、危害人身安全。三是雷電熱效應(yīng)，可以致使電力導(dǎo)線燒毀、供配電設(shè)備燒毀、嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生[2]。

2 10kV配電線路雷害事故產(chǎn)生的原因

10kV配電線路在遭受雷電襲擊后，不僅對10kV配電網(wǎng)的運行安全造成嚴(yán)重影響，有的甚至導(dǎo)致配電設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。因此，通過對10kV配電線路常見雷害事故產(chǎn)生原因進(jìn)行分析與總結(jié)，才能為科學(xué)采取相應(yīng)防雷措施提供技術(shù)支持。10kV配電線路雷害事故產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面：

2.1 10kV配電線路防雷措施不充分

如果10kV配電線路防雷措施不充分，極易受到直擊雷與間接雷災(zāi)害影響而損壞。尤其在一些空曠地段，因配電線路周邊缺少建筑物的遮擋，很容易在雷雨季節(jié)受到直擊雷的破壞，導(dǎo)致配電線路出現(xiàn)嚴(yán)重的雷害事故。而在一些高層建筑附近的配電線路，則易遭受間接雷的影響。在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，配電線受電磁感應(yīng)影響，瞬間產(chǎn)生高電壓，并通過電磁分量和靜電分量產(chǎn)生高壓感應(yīng)電流，在這樣的環(huán)境中，如果沒有安裝相應(yīng)的防雷設(shè)施或者防雷器件存在缺陷，會對10kV配電線路造成嚴(yán)重破壞，并誘發(fā)一系列雷害事故發(fā)生。

2.2 絕緣子存在質(zhì)量問題

絕緣子是10kV配電線路中常用的電氣部件，是一種特殊的絕緣部件，在架空輸電線路中起到重要作用。如果絕緣子自身質(zhì)量存在問題，極易在雷擊發(fā)生時，因過電壓而導(dǎo)致絕緣子被擊穿或沿表面閃絡(luò)，導(dǎo)致配電線路出現(xiàn)接地故障和短路故障，影響配電網(wǎng)正常運行。

2.3 接地裝置不合格

在10kV配電線中，相應(yīng)的接地裝置是必不可少的配電設(shè)施之一，其可以在雷擊發(fā)生時，迅速將雷擊電流引流到大地。接地裝置是接地電極和連接導(dǎo)線的總稱，它將電器裝置和大地相連接，在出現(xiàn)雷擊時候能夠?qū)⒗讚綦娏鬏斔偷酱蟮?，從而降低對配電線路的影響;但是，如果10kV配電線路的接地裝置沒有定期的維修養(yǎng)護(hù)，出現(xiàn)了銹蝕損壞的情況，導(dǎo)致接地電阻值增加，在發(fā)生雷擊情況時雷擊電流不能快速流入大地，便有大量的高壓電流殘留，從而影響了配電線路的安全。

2.4 避雷器性能失效

為了降低配電線路以及相關(guān)電氣設(shè)備遭受雷擊過電壓而造成損壞，采用避雷器是一項重要的防雷措施，也是配電線路不可或缺的主要設(shè)備之一。避雷器是通過保護(hù)電氣設(shè)備免受高瞬態(tài)過電壓危害并限制續(xù)流時間也常限制續(xù)流幅值而避免雷擊事故。但在現(xiàn)在很多地區(qū)仍使用傳統(tǒng)或已經(jīng)淘汰的避雷器件，其避雷效果相對而言較為有限，也易發(fā)生避雷器性能失效的情況。在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，易造成供電系統(tǒng)故障及配電線路損壞事故發(fā)生[3]。

3 10kV配電線路主要防雷措施

3.1 提高10kV架空配電線路絕緣防雷

提高10kV架空配電線路絕緣防雷，是降低雷電災(zāi)害對配電線路造成損壞的重要措施，也可以提高配電線路自身對雷擊災(zāi)害的抵御能力。其主要通過以下方面來實現(xiàn)：一是選擇絕緣良好的導(dǎo)線，提高線路本身對雷擊的應(yīng)對能力。二是增加絕緣子數(shù)量。因為絕緣子的數(shù)量與配電線路抵御沖擊閃絡(luò)電壓水平呈正比。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，每增加一片絕緣子，抵御沖擊閃絡(luò)電壓的性能也會隨之增加近一倍。因此，在配電線路施工中，可以適當(dāng)增加絕緣子數(shù)量，以提高配電線路的抗雷擊災(zāi)害。三是瓷橫擔(dān)代替針式、懸式絕緣子，也是提高配電線路防雷能力舉措之一。

3.2 降低接地電阻

在雷擊災(zāi)害發(fā)生時，如果接地電阻過大，無法及時將配電線路雷擊瞬間過電流迅速傳導(dǎo)到地下，會給配電線路造成損壞，進(jìn)一步導(dǎo)致雷擊事故的發(fā)生。為了提高10kV配電線路對雷擊災(zāi)害的安全防護(hù)，可以通過采取降低接地電阻來提高線路對雷擊的抵御能力。這方面，可以采用垂直接地、增加水平接地體數(shù)量、添加降阻劑等方式，降低接電阻阻值，保證在配電線路受到雷電襲擊時，能夠在極短的時間內(nèi)將過電流導(dǎo)入地下，從而實現(xiàn)10kV配電線路防雷效果，保證配電線路和設(shè)備安全。

3.3 科學(xué)選取避雷器

避雷器是一種能吸收過電壓能量、限制過電壓幅值的保護(hù)設(shè)備。配電線路安裝避雷器時，為了有效地發(fā)揮其防雷實際效果，應(yīng)科學(xué)選取避雷器類型。在選擇該避雷器的類型必須遵循正確使用地點，具體問題的具體分析的原則。因配電線架設(shè)的位置、地點的差異，需要選擇適合于當(dāng)?shù)貧夂驐l件避雷器。再者，在選擇避雷器時，也需要對不同類型、不同型號的避雷器的優(yōu)缺點進(jìn)行對比，結(jié)合實際應(yīng)用環(huán)境與條件，科學(xué)選取。避雷器選型重點是確定暫時過電壓的范圍。既要保證避雷器在雷擊時，承受較高的操作過電壓及大氣過電壓下可以可靠、安全地動作，又要保證在暫時過電壓下閥片不動作。才能更好的發(fā)揮出避雷器效果，提高配電線路運行的可靠性與安全性。

3.4 安裝保護(hù)間隙絕緣子

感應(yīng)雷過電壓容易對10kV配電線路的運行安全造成較大的危害，常常架空絕緣導(dǎo)線斷線、絕緣子串出現(xiàn)閃絡(luò)斷線、配電線路跳閘停電等安全事故。針對此類災(zāi)害，需要通過提高10kV配電線路的絕緣性達(dá)到提升10kV配電線路的對雷擊災(zāi)害的抵御水平。在10kV配電線路內(nèi)安裝并聯(lián)保護(hù)間隙絕緣子，可以有效的將雷電導(dǎo)到大地，避免絕緣子因閃絡(luò)而嚴(yán)重?zé)龤?。并?lián)間隙絕緣子的使用，在進(jìn)行10kV配電線路做防雷保護(hù)中，也顯得十分的重要。在正常運行的情況下，間隙處于絕緣狀態(tài)，配電線路和變壓器等電氣設(shè)備的擊穿電壓比間隙的擊穿電壓高很多，如果出現(xiàn)雷電過電壓災(zāi)害時，間隙被瞬間擊穿接地，配電線路、電氣設(shè)備的電壓被拉低，從而起到保護(hù)線路以及設(shè)備的防雷擊作用。除此之外，并聯(lián)間隙絕緣子的運行維修都非常方便，用肉眼直接觀察狀態(tài)[4]。

3.5 重視線路、設(shè)備運行維護(hù)

為了保證10kV配電線路的良好運行，必須重視其線路、設(shè)備運行維護(hù)工作，提升其防雷水平。第一，在每年雷雨季節(jié)前，須落實防雷準(zhǔn)備工作。主要內(nèi)容有：使用紅外熱像儀，對區(qū)域內(nèi)金屬氧化物避雷器紅外測溫，對金屬氧化物避雷器本體及電氣連接部位溫升情況進(jìn)行排查。如果發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)及時對金屬氧化物避雷器診斷性試驗。第二，對線路中所采用避雷器開展運行維護(hù)和試驗，避免因避雷器自身故障，在雷擊發(fā)生時，造成電網(wǎng)接地短路事故發(fā)生。第三，重視瓷質(zhì)絕緣子的檢測、檢查工作。為了防止不合格產(chǎn)品安裝運行，對新投運絕緣子，應(yīng)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行送檢。第四，在雷擊天氣后，需要對相關(guān)的電氣設(shè)備和線路進(jìn)行巡檢，排查雷擊點，需要特別重視對地引下線接地極連接等完好情況的檢查，檢查防雷設(shè)施完好狀況，并做好數(shù)據(jù)記錄，以便為后期耐雷水平分析與改進(jìn)提供依據(jù)[5]。

4 結(jié)束語

10kV配電線路是我國電力網(wǎng)重要的組成部分，為人們的生活和生產(chǎn)提供安全可靠的電能供應(yīng)。因此，必須重視10kV配電線路的防雷工作。通過對雷擊事故原因的分析與總結(jié)，采取提高10kV架空配電線路絕緣防雷，降低接地電阻，科學(xué)選取避雷器，安裝保護(hù)間隙絕緣子，重視線路、設(shè)備運行維護(hù)等措施，提高配電線路的防雷水平，降低雷擊事故造成的損失，更好的提高供電質(zhì)量，提升電力網(wǎng)的安全性與可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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