淺談10kV配電線防雷保護措施

李明德

摘 要：10kV配電線防雷是否合理直接涉及到配電線的安全問題。本文針對10kV架空線路經常發生雷擊停電事故原因進行探討分析，結合實際情況就10kV架空線路防雷提供綜合改進措施，使10kV配電網供電更可靠、更穩定。

關鍵詞：架空線路；防雷設備原理；解決措施

中圖分類號：TM863 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0137-01

1 現狀調查及事故原因分析

1.1 現有的防雷措施

某供電局現有10kV配電公用線路的主要避雷方案如下：（1）每個臺區在跌落式熔斷器與變壓器之前設置高壓避雷器1組。（2）每個線路分段點斷路器開關電源、負荷側分別設置高壓避雷器1組。（3）配電線路在雷擊氣候較多區域設置過電壓保護器。（4）絕緣導線每個檔距設置防雷線夾。

1.2 雷擊跳閘原因分析

（1）避雷設備質量問題線路所用避雷器質量不達標，避雷器方波電流達不到國家標準，當發生雷電時避雷器易被擊爆，進而引起線路跳閘。（2）避雷器結構問題我市部分避雷器為跌落式結構，因跌落式避雷器的結構特點，避雷器與接地體通過可卸的活動連接口中的一個小鐵片互相接觸，無法通過強大的雷電流，其泄流能力不強，不能有效泄流，容易造成線路殘壓過高，擊爆設備。（3）過電壓保護器設置點不合理按現有模式，過電壓保護器設置選點主要是事后處理原則，沒有結合開平地區雷區分布整體考慮，過電壓保護器設置位置不夠全面，當發生新一輪雷電天氣時，未設置過電壓保護器的配電線路無法受到有效保護，進而引發配電線路雷擊跳閘。

2 防雷設備原理分析

2.1 氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器的工作原理：因氧化鋅材質的非線性伏安特性（電壓越小電阻越大，電壓越大電阻越小），當線路正常供電運行時，作用于避雷器的電壓為工頻電壓，此時避雷器自身電阻很大，流過其的電流可忽略不計，不會對配電線路的正常運行造成影響。只有當架空線路遭受直接雷或感應雷時，此時避雷器承受過電壓，避雷器中的氧化鋅電阻迅速下降，泄放過電壓能量，從而保護線路，使電力系統得以繼續正常工作，不至于跳閘停電。

2.2 過電壓保護器

過電壓保護器與普通氧化鋅避雷器相比增加了引流環，引流環與避雷器連接，與架空導線保證一個適當的空氣間隙，在配電線路正常供電運行狀態下，空氣間隙阻斷工頻電壓，此時避雷器可理解為不工作（理論使用壽命更長）。當架空線路在直擊雷或感應雷的作用下，間隙被雷擊過電壓擊穿，電弧在引流環上燃燒，將雷電過電壓通過避雷器引至大地，雷電過電壓結束后，此時避雷器本體僅承受線路正常供電運行的工頻電壓，其電阻在極短時間內突然變大，電流電弧被抑制在較低數值，電弧在短時間內自然斷開，架空導線停止對避雷器放電，從而保護線路。

2.3 防雷線夾

防雷線夾工作原理：將防雷線夾設置于電桿的負荷側方向，當線路遭受雷擊時，防雷線夾引弧臂與接地板之間形成閃絡，形成短路通道，因雷電電弧向負荷側移動的特性，持續的工頻電弧移到線路的燃燒臂上燃燒，通過燃燒釋放雷電過電壓，保護配電線路正常運行。本文介紹一種新型的防雷線夾組合方案，此方案在防雷線夾的基礎上進行了些許改進，并獲得實用新型專利（專利號：ZL201420401525.1），專利發明人：本人。此方案即在普通安裝方法的基礎上加入了防雷引流線。防雷引流線先與架空線路連通，然后將防雷線夾設置于防雷引流線上，此方法有如下優勢：（1）防雷線夾設置在防雷引流線上，即使因防雷線夾安裝不規范也只會燒斷防雷引流線，可使主線能夠得到最大限度保護。（2）此方案通用性強，因加入了防雷引流線，防雷線夾型號固定，施工工藝統一，設置效果能夠得到更好保障。（3）在防雷線夾中加入防雷引流線的使用，可大大降低導線雷擊斷線率。

3 架空線路防雷綜合措施

（1）每間隔5基電桿設置1組線路避雷器。（2）線路避雷器間隔不超過300m，每個耐張段內最少配置1組線路避雷器。（3）變電站出線線路段4基電桿內如沒有設備的，設置1組線路避雷器。（4）在山頂的高位電桿塔或迎風坡，線路檔距較長的，每間隔一基桿塔設置1組避雷器。（5）對于聯絡線路，在架空線路聯絡點的斷路器兩側各設置1組避雷器。（6）每個臺區在跌落式熔斷器與變壓器之間設置高壓避雷器1組；臺區桿塔前后4個檔距（或超過200m）仍然沒有第二個臺區的，必須在臺區的第一基桿塔處設置防雷線夾或者過電壓保護器1組。（7）10kV線路柱上分段開關、隔離開關兩側都必須各設置1組避雷器。（8）將處于線路末端的臺區前一基電桿設置1組避雷器。（9）T接點如沒有柱上分段開關、隔離開關等，須設置避雷器1組。（10）線路由平原架設轉至山區架設，在上山第一基電桿和下山第一基電桿配置1組線路避雷器。

4 結語

以提高10kV配電線路防雷水平，解決目前線路防雷效果不理想、線路遭受雷擊易跳閘為出發點，制定不同類型、不同區域內線路差異化配置防雷設計方案，確保10kV配電線路的可靠、穩定運行是我們所有電力設計人員義不容辭的責任。

參考文獻

[1]王攀.淺談10kV配電線路防雷保護措施[J].科技展望，2016（1）：82.

[2]陳遠祥.淺談10kV配電線路防雷保護措施[J].文摘版：工程技術，2015（19）：103.