10kV配電線路防雷水平分析及提高方法的研究

武玉凱 馬祥國 張強強 卓延東 楊新成

摘要：隨著國民經濟的發展，電力供應也越來越廣泛，因此對電力供應的需求不斷增加，特別是在10kV配電線路，應用范圍逐漸增大。10kV配電網由于網格網絡結構的復雜性，絕緣水平低，不僅會造成直接的閃電雷擊事故，且感應雷也能造成較大的危害。文章旨在了解10kV配電線路的防雷現狀以及防雷措施，提出更多的對策來幫助10kV配電線路的防雷，避免更多事故發生。

關鍵詞：10kV配電線路；防雷；方法

一般情況下，10kV配電的線路具有十分復雜的網絡架構，且具有的絕緣性能也不夠好，線路會受到直擊雷以及感應雷的影響，造成損失，導致配電網難以順利的進行。所以為了能夠有效的找出10kV配電線路受到雷害事故的根源所在，要有針對的對10kV配電線路的防雷措施進行探討，并采取相應的措施解決這些問題。

1 10kV配電線路雷擊過電壓的特征

如果地面發生雷擊，地表周圍的電力和電子設備就會產生很強烈的電磁感應，其中包含一個靜電、輻射和磁重量。當電磁感應傳輸到線路中時，10kV配電線路會產生一個電壓。線電壓的大小為雷電流的大小有關，線路距雷電通道的遠近、線路的懸掛高度因素有關，通常可以達到10kV～400kV。如果感應電壓大于80kV，線路絕緣子能使線和旅行時的電壓高于線50%放電電壓。所以10kV配電線路跳閘是由感應電壓引起的。

2 10kV配電線路的防雷現狀

2.1防雷方式有待提升

我國根據實際經濟、技術水平發展，大多地區采用“疏導式”的防雷措施，我國雖然對架空絕緣導線的研究起步較其他國家晚，可近幾年的防雷措施研究也漸漸重視起來，北京、上海等城市已先后開展了防雷措施的研究實踐活動。從全國來看，經濟越好的城市在10kV配電線路防雷方面的措施防御得越好，在一些比較偏遠的地方卻不盡人意，很多裸線在雷擊下根本無法適應，直接導致故障的產生，上述的一些防雷現狀也只是應用在大部分地區，一小部分地區的10kV配電線路復雜并且粗略，在氣候環境惡劣的情況下無法正常運作，常常發生故障。當然，我國也在不斷提升防雷的措施，在防雷方面越加重視，覆蓋面也會越來越廣，采用的方式也會越來越多，隨著我國經濟水平的提高，成本方面也在積極投入中。

2.2不合理的設計安裝

一旦10kV遭受雷電襲擊的頻率較高時，絕大多數原因在于設計安裝配電線路時存在著許多的不合理因素，絕大部分的配電電路設計中對線路進行防雷設計時，要嚴格遵循相應的標準要求進行設計，沒有能夠跟當地的地質條件和氣候條件等相關因素有效的結合在一起，開展相關的防護工作時更多的只為了應付上級的檢查，一旦雷擊事故的發生率提高時，主要原因在于安裝環節上不夠合理。對線路進行防護時，也只是為了應付相關部門的檢查，卻不會考慮到其實際具有的防雷作用。

3提高10kV配電線路的防雷水平

3.1雷電故障的消除和預防性

在供電線路故障的情況下，我們首先需要與氣象部門保持密切的溝通，做好防故障的發生，做好應急預案，減少故障造成的負面影響。其次，根據氣候的區域差異，雷電易發區域的雷電防護措施，通常容易出現故障的配電線路設備是一種絕緣子，分析將用以替代常用的絕緣子在雷電的情況下不容易出現故障，因此應加強使用懸式絕緣子。在配電線路和變壓器等設備上應安裝足夠的防雷裝置，從而提高10kV配電線路的整體運行水平。

3.2安裝專門的避雷器

避雷器是10kV配電線路當中重要的防雷裝置，能夠對整個線路起到良好的保護作用。無間隙避雷器在工頻電壓、續流以及雷過電壓的共同作用下，很容易發生老化的現象，從而使防雷作用失效。氧化鋅避雷器能夠對配電線路中的薄弱環節進行專門的保護，如果在柱上開關和刀閘進行避雷器安裝，就可以對配電線路進行全面的保護。

3.3提高配電線路的絕緣水平

如果電壓的變化幅度過大，將會對配電線路的運行造成不利的影響。為了提高10kV配電線路的防雷效果，應該使用放電電壓絕緣子，以提高線路絕緣水平。由于同一根桿子上回路之間的距離很小，一旦被雷過電壓擊穿，就很容易出現回路接地的現象。因此，所有的導線必須加上絕緣層，絕緣子與導線之間必須設置絕緣皮。

3.4架空線路過電壓保護器

一旦架空線路過電壓保護器進行實際工作時，主要在于其對弧角進行了限流，國內對適合國情的防雷技術過早的進行了研發，填補了國內對于架空線受到雷電襲擊而產生斷線以及解決跳閘措施方面存在的空白。非線性電阻限流元件（氧化鋅閥片）通過串聯發生放電間隙組成架空線路的過電壓保護器。并跟以下幾方面的元件進行配合，即：絕緣子串聯間隙的引流環；氧化鋅非線性電阻限流元件，在被雷電過電壓影響后，會發生通流動作，釋放出大量的電壓能量，對雷電過電壓形成了有效的限制。

3.5 10kV配電線路自然因素防范

主要的防范措施包括：第一，提高防雷能力，避雷器絕緣子，特別是加強針式絕緣子，懸式絕緣子或雷擊閃絡現象相對較低，主要是針式設備容易出現問題；第二，加強安裝在10kV線路避雷器，金屬氧化物避雷器安裝型出口端的位置，如果10kV配電線路長，容易遭受雷擊，防雷設備應設有金屬或金屬氧化物避雷器，變壓器的電壓型對應，線要安裝酒吧附近的鐵或鍍鋅件，電氣設備配置防雨防雷措施；第三，定期維護接地，對確保對標準的阻力；第四，加強了各部門之間的關系和氣象部門的關系，及時了解季節性天氣情況，最能減少甚至避免因氣象災害造成的損失。

綜上所述，10kV配電線在被雷電襲擊后，會嚴重威脅其正常的安全運行，對于電力的正常供應也產生了一定的影響，對經濟的可持續發展造成了嚴重的制約。經過長期的試驗和探索后，越來越多的避雷措施被運用到了配電線的防雷保護中。然而，現階段使用的避雷措施依舊存在著一些不足，所以配電線的避雷技術及防范措施還有待進一步的探索和運用。