10kV架空線路綜合防雷研究

摘要：長期以來，雷擊都是造成我局10kV線路跳閘及故障停電的主要原因。以往的防雷措施主要是憑借運行的人員的經驗進行選點，只采用單一方式進行安裝，同時未考慮安裝現場的實際情況，造成的結果是年年做防雷措施，效果卻不十分明顯。本文擬從線路運行外部環境、防雷裝置的安裝方法、防雷裝置設計選型等幾方面入手，對10kV架空線路進行綜合防雷研究，減少10kV線路的雷擊跳閘率。

關鍵詞：10kV架空線路 綜合防雷 技術措施 運行環境

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）09（c）-0072-01

10kV架空線路受絕緣水平低、供電半徑大、運行環境復雜且多未安裝架空地線等客觀因素的影響，發生雷擊（特別是感應雷）故障的發生幾率較35kV及以上線路為高。2011年，由于雷擊引起我局10kV公用線路跳閘重合不成功及故障停電共計44次，占總數的77.1%。而雷擊引發的設備故障，主要為避雷器爆裂、瓷瓶爆裂、導線（跳弓）斷裂等三方面，分別占所有雷擊引起的設備故障的46.2%、21.3%、20.5%。

長期以來，我局對于10kV架空線路的防雷工作十分重視，每年都安排專項資金開展防雷設施的安裝、整改工作。以往，我局開展的防雷設施的安裝、整改工作主要有線路避雷器安裝、防雷線夾安裝、接地電阻不合格地網整改、配變臺架避雷器輪換、更換絕緣子等。防雷裝置的安裝、整改地點，主要是根據上一年雷擊故障較多的線路及運行人員的經驗進行選點，未能綜合考慮線路遭受雷擊的概率、線路的運行環境、防雷裝置的安裝數量及安裝方式等因素，這就造成了部分10kV線路年年做防雷措施，而雷擊故障率依然居高不下的現狀。為此，我局擬在2012年下半年，對造成線路發生雷擊故障的各類因素進行綜合考量，找出最為行之有效的措施，為2013年有針對性的開展10kV架空線路防雷整改工作打下良好的基礎。

1 找準雷擊高發線段，做到防雷措施有的放矢

（1）“廣東電網公司雷電定位系統”是確定雷擊范圍及雷擊強度的重要參考手段，目前已在主網廣泛使用。考慮到目前配網線路桿塔數據還未導入“雷電定位系統”，無法在系統中直接導出線路遭受雷擊的具體坐標。因此，擬采用逆向查詢方式，按照各供電所2008年以來各類雷擊故障發生的地點，從配網GIS系統中導出相關故障地點的坐標。同時，利用“雷電定位系統”中的特定時間段雷電查詢功能，找出故障地點附近區域落雷的密度及區域位置坐標，在10kV線路GIS地理圖上用不同顏色進行標注，從而確定雷擊多發線段。

（2）在一般情況下，架空線路雷擊故障與地面落雷密度正相關，但不是完全成正比的關系。這主要是由于線路走廊地形地貌對線路防雷影響較大。根據省電力科學院對2008年廣東地區雷擊造成架空線路跳閘進行統計，有76%的雷擊跳閘發生在山區或丘陵地區（其中約40.8%處于山頂、15.3%處于山腰）；平原或潮濕地區、水陸交界發生雷擊跳閘的比例約為24%。由此可見，防雷設施整改工作的重點要放在山區，其次是空曠、潮濕、水陸交界地區。

2 把好防雷措施的設計、選型關口，確保防雷措施好用、耐用

（1）我局以往的線路改造工程，主要從消缺、消除隱患、降低負載率等方面考慮，很少從線路防雷的角度進行考慮。今后，要從線路改造的前期現場勘察、設計開始，將線路改造與防雷結合起來，對線行的選址、線路的布線方式等方面進行綜合考慮，降低雷擊故障率。

（2）我局以往的線路避雷器全部按照三條導線安裝的形式，未考慮線路遭受雷擊的幾率及線路布線方式。雖然三相安裝線路避雷器對線路防雷水平的提高效果最好，但在實際應用中顯得不經濟。我局10kV架空線路主要有水平、垂直、三角等三種布線方式。對于水平布線的架空線路，線路避雷器必須采用三相導線全部安裝的形式。而垂直及三角布線的架空線路，線路避雷器的安裝方式要結合落雷密度及土壤接地電阻率進行判斷。對處于強雷區、土壤接地電阻率較高地區或曾出現雷電繞擊的架空線路，要采用三相導線全部安裝的形式。對處于落雷密度不大、土壤接地電阻率較低地區架空線路，可采用桿頂相安裝方式，提高防雷的經濟性。

我局以往的防雷線夾全部按照每基桿塔安裝的形式，未考慮經濟性的因素。今后，要充分考慮防雷線夾安裝地點的落雷密度。在落雷密度不大的地區可考慮隔基安裝的形式，提高防雷的經濟性。同時，考慮到防雷線夾無法在耐張桿塔安裝的特點，可以在耐張桿塔安裝線路避雷器，將雷電能量通過工頻電弧燃燒及對避雷器地放電兩種方式共同釋放，從而降低雷電危害。

（3）近來年，我局頻頻出現避雷器擊穿或爆裂，造成10kV線路單相接地或重合不成功的情況。據分析，多數發生爆裂的避雷器為河北沈三開電器制造有限公司2007年以前生產的產品。該類型避雷器2ms方波通流能力不足，造成避雷器在動作過程中因電流耐受能力差而造成損壞。為避免此類現象，今后在選型過程中，避雷器的2ms方波通流能力必須在100A以上、雷電流沖擊殘壓值不大于45kV、0.75倍直流1mA參考電壓下的泄露電流不大于50μA。同時，申購的避雷器必須要附帶脫離器，脫離器必須有有效和永久脫離的清晰標志，以期在故障巡視過程中，方便查找故障點。

（4）近年來，我局大量使用的P-15針式絕緣子由于耐雷水平低，經常出現雷擊爆裂的情況。同時，我局以往都習慣使用BP線夾或纏繞接線方式，作為10kV線路的連接器，而以上方式都不是導線的最佳連接，容易造成導線連接不良，從而在線路遭受強大雷擊電流的沖擊時容易出現導線或跳弓斷裂的現象。為此，今后在基建、修理、業擴工程中的絕緣子設計選型過程中，不再使用針式絕緣子，改為使用耐雷水平較高的柱式絕緣子或瓷橫擔。不再采取BP線夾或纏繞接線方式進行導線連接，改為使用過流能力較好的C型線夾或安普線夾等進行導線連接。

3 合理布點、規范安裝、嚴格驗收，實現防雷裝置的效用最大化

（1）改變以往的全線或整條支線防雷整改的粗放型防雷模式，從實用性及經濟的角度出發，以雷擊多發線段作為重點進行防雷裝置布點。

（2）對于各種新型的防雷裝置，要主動聯系廠家對施工人員開展培訓，要使得每一位安裝人員都能夠熟練、規范的進行安裝。在現場安裝過程中，供電所運行人員、工作負責人要督促施工人員嚴格按照要求安裝圖紙進行施工。在驗收過程中，要嚴格執行廣東電網公司的相關驗收規范進行，對驗收過程中發現的問題及時進行整改，確保工程質量。

4 結語

10kV架空線路的雷擊故障，作為一個長期困擾我局的難題，要想在短期內徹底解決是無法實現的。我局開展10kV架空線路防雷綜合研究，目的就是要充分利用現有的各種技術手段、綜合考慮各方面的因素，將雷電危害最小化，從而切實提高供電可靠性、降低運行人員的工作強度、提高我局的優質服務水平。