山區10kV架空配電線路防雷技術的應用與研究

陳照曦（成都城電電力工程設計有限公司，四川成都610000）

山區10kV架空配電線路防雷技術的應用與研究

陳照曦（成都城電電力工程設計有限公司，四川成都610000）

隨著社會經濟的快速發展，我國山區電力事業發展取得了良好成果，為山區經濟發展以及人們生活水平的提升打下堅實的基礎。然而受到自然環境和經濟條件影響，我國山區架空配電線路極易遭受雷擊而出現跳閘故障，對10kV架空配電線路安全可靠運行構成嚴重威脅。本文主要從雷擊的分類及危害入手，重點對山區10kV架空配電線路防雷措施應對措施進行了分析，希望給行業相關人士提供一定的參考和借鑒。

山區；10kV；配電線路；防雷

1 引言

10kV架空配電線路作為我國山區電力系統向電力用戶輸電的重要基礎上設施，對山區人們用電質量及生活水平的提升有著直接影響。而雷擊時導致10kV架空配電線路出現故障的重要原因，加上山區經濟條件有限、10kV架空配電線路自身問題以及沒有裝設有效的避雷裝置等原因，使得雷雨季節，山區的10kV架空配電線路極易受到雷電的威脅。一旦遭遇雷擊，不僅會對人們的日常生產生活造成嚴重影響，還極易引發巨額經濟損失。為此，在新時期，如何加強對10kV架空配電線路防雷技術的研究成為當前電力公司亟待解決的重要課題之一。

2 雷擊分類以及危害

2.1 雷擊分類

2.1.1 直擊雷

直擊雷主要就是指帶電的云層直接對某物進行猛烈地放電，其破壞力十分巨大。根據我國相關規定和標準，10kV及以下的配電線路和設備并不會單獨設立相應的避雷線和避雷針，其主要原因是因為直接擊中配電線路的雷電比較少。

2.1.2 感應雷雷擊過電壓

雷云在進行放電之前，線路上的正電荷逐漸吸引到靠近電場突變點附近的導線上，轉變為束縛電荷，負電荷將會被排斥到兩側運動。雷云在進行放電的時候，負電荷會迅速地中和，正電荷逐漸會失去束縛力，最終以電壓波的形式向兩端迅速傳播，形成了靜電感應過電壓。另外，直擊雷放電逐漸會形成強大的脈沖磁場。

磁力線會穿過配電線路導線與大地之間形成的電氣回路，瞬間就能夠產生電磁感應過電壓。靜電感應過電壓和電磁感應過電壓會逐漸疊加，從而形成感應雷過電壓，幅值可以高達400～500kV，遠遠超過了設備的雷電沖擊耐壓，進而出現故障，最終導致跳閘等現象的發生。

2.210kV配電線路雷擊過電壓的危害

雖然科學技術得到了空前的發展，但是雷害事故還是無法完全避免的，只能采取一些預防措施降低雷擊的概率，雷害事故一旦發生必然會帶來一定程度的危害，尤其是通電線路、輸電設施以及配電電纜等比較近的一些建筑物。雷害事故發生的時候，雷害過電壓會比較高，甚至會超過電氣設備的絕緣體，進而會出現跳閘的現象，最終導致周圍區域的電力供應中斷，甚至還會出現比較嚴重的火災事故和觸電事故，給人們帶來人身傷亡和財產損失。

2.3 雷害事故的原因分析

導致雷害事故發生的原因諸多，不僅因為人為工作不到位，也因為自然因素的影響，但是，我們只是研究目前可以實施的控制措施，然后結合先進的科學技術對部分原因進行不斷地完善和創新，進而達到減少雷害次數的目的。具體來說，導致雷擊事故的主要原因可以分為以下幾種情況：①大部分雷害比較頻繁的區域電力設施和配電線路的管理規章制度并沒有得到完善，進而導致大部分10kV配電線路的防雷措施和防雷裝置的設施工作并沒有到位，缺乏相應的監督和指導工作。②在進行防雷設施布置工作的時候并沒有結合當地的實際情況，導致防雷措施雖然實施了，但是并沒有什么防雷效果，甚至是一部分防雷設施并沒有得到安全保護。③相對于整體來講，我國10kV配電線路的建設并沒有得到相關部門的重視，進而導致財政支持力度比較小，導致防雷水平還比較低，防雷裝置的數量遠遠沒有達到相關要求。④并沒有嚴格按照相關規定和標準對10kV配電線路進行安全檢查，導致一些故障存在著遺漏，進而給雷害事故埋下了安全隱患。

3 10kV架空配電線路防雷應對措施

3.1 提高架空配電線路的絕緣水平

架空配電線路在正常工作過程中，因為雷電會產生過電壓，但是通常情況下架空配電線的絕緣能力比較差，這樣就會導致出現絕緣子閃絡的情況大大增加。因此，對架空線路施工過程中應該正確選擇設施和器材，并且線路在施工過程中還要對線路之間的間距多加注意，嚴格按照規程要求，距離要適中。架空線路配電線的絕緣能力提升的措施可以增加線路中的絕緣子片的數量或者將絕緣子升級換代，這樣就能將架空配電線路的閃絡率降低，保障線路的安全運行。對架空線路改造過程中，首先應該對配電線路的情況進行了解，根據實際情況對絕緣子片數量進行增加，通過相關計算可以知道，絕緣子片每增加一片，那么線路的抵抗過電壓的能力就能夠增強一倍。更換絕緣子的型號時，可以使用瓷橫擔，因為瓷橫擔抵抗雷電的能力是鐵橫擔的三倍，使用瓷橫擔之后就能大大增加架空線路的抗雷能力。在沒有使用瓷橫擔的配電網路中，為了提升抗雷能力，應該提升鐵橫擔的絕緣水平，比如原來是P15型的絕緣子，可以根據實際情況更換成P20型的絕緣子，這樣抗雷能力也能得到顯著提升。

3.2 架空配電線安裝避雷器

3.2.1 對于選擇合適的避雷器

在避雷器安裝之前，首先應該對避雷器進行選擇，根據不同的使用環境選擇不同的避雷器。比如氧化鋅避雷器，其優點就是避雷器的體積較小，并且重量輕，有良好的散熱性能和抗污能力，在實際使用過程中非線性電阻特性表現良好，能夠快速對工頻續流進行攔截，并且對因為雷電產生的電流及時進行吸收，這樣就能減少線路中出現過電壓的情況發生。使用這種避雷器時，在設置過程中可以保留空隙，這樣配電線路在工作時就能減少老化問題，并且不會對線路的運行產生安全隱患，因此，氧化鋅避雷針在使用過程中得到廣泛應用。同時，為了方便故障點查找，建議使用脫扣式氧化鋅避雷器，不僅能增強線路防雷水平，也大大提高故障查找效率，短時間恢復線路正常運行。

3.2.2 對于避雷器在安裝過程中地點的選擇

在10kV架空配電線路安裝避雷器能夠有效防止雷電對線路產生危害，但是避雷器在安裝之后只會對桿塔進行保護，線路的保護就會有點缺失，如果在整個架空線路中都安裝避雷器的話，成本就會大幅度增加，并且在避雷器安裝之后維修的成本也是非常巨大的，這種情況下是很難得到實現。因此，對于10kV架空配電線路的避雷針安裝時應該有選擇的進行，這樣不但能夠對線路進行保護，還能降低相關的費用。避雷器在安裝過程中應該安裝在雷電高發的區域，而且線路的刀閘、開關以及變壓器上也要進行安裝，在配電線路的T形和十字形接口處也要進行安裝，線路絕緣導線和電纜線路轉換處也要適當的安裝避雷器，適當的安裝避雷器能夠很好的保證線路運行的安全性。在一些偏遠地區，地形相對比較復雜，這樣就會導致接地電阻比較高，進而導致出現過絕緣子閃絡現象，在轉角桿處，有時候感應雷電波會因為雙向進波的幅值上升而導致絕緣子出現閃絡，這時候就應該使用避雷器轉角桿角度小于100°的轉角桿進行保護，除此之外，還要在電壓等級不同的交叉線路處設置避雷器，這樣能夠對對交叉線路出現的感應電壓進行阻擋，保障10kV架空配電線路的安全性。

3.3 降低桿塔接地電阻

10kV架空配電線路在正常運行過程中，桿塔接地的電阻也會對電力系統的穩定性產生一定的影響。在很多偏遠地區，雷電出現的頻率較高，因為桿塔的接地電阻阻值較高，這種情況下就容易出現雷擊閃絡的情況出現，對10kV架空配電線路的穩定性產生一定的影響。為了提高10kV架空配電線路的抗雷能力，減少線路因為雷擊出現跳閘的現象發生，就要對10kV架空配電線路的桿塔進行降阻處理，這樣就能大大減少因為桿塔阻值高導致的雷擊閃絡情況的發生。對桿塔進行降阻處理時，可以使用接地外引的方法進行，增大接地體的過流截面，將接地體的電極進行深埋處理，使用合適的降阻劑，這些措施都能將桿塔的電阻進行降低。對桿塔進行降阻處理時，應該根據實際情況選擇合適的方法進行降阻處理，選擇方法時應該對經濟問題進行考慮，通過對比選取最合適的方案進行降阻處理，經過不斷實際運用，使用降阻劑是最簡單有效、經濟實惠的方法，并且還有良好的降阻效果。

3.4 使用經消弧線圈接地的方法

對10kV架空配電線路進行中性點接地處理過程中，一般情況下是使用中性點不接地、中性點經消弧線圈接地以及中性點小電阻接地等方式使用。10kV架空配電線路出現單相閃絡接地故障時，消弧線圈經過自動補償故障相容性電流之后就會導致接地電。

4 結語

總而言之，在我國山區，10kV架空配電線路是電力系統向用戶進行電力傳輸的一個主要手段，同時也是電力傳輸過程中的一個重要的保證。由于山區環境的特殊性，架空配電線路常常面臨著雷擊的危險，這對山區經濟的發展及人民生活水平的提高非常不利，因此一定要應用諸如安裝避雷器等措施對其進行防雷，這樣才能有效的提高線路的防雷性能，保證我國山區電力事業的順利發展。

［1］李卓安.山區10kV架空線路防雷的探討［J］.電源技術應用，2013（10）：89～90.

［2］賈劉林，賈銀軍，王強，沈靖.山區10kV架空配電線路防雷技術的應用與研究［J］.科技致富向導，2012（14）：112～113.

［3］陳志剛.不同地形條件下架空配電線路的防雷措施分析［J］.電子世界，2015（17）：36～37.

TM863

A

2095-2066（2016）30-0079-02

2016-10-10

陳照曦（1984-），女，工程師，本科，主要從事變電、配電設計工作。