10kV架空配電線路防雷措施配置方案的研究

劉建新 治擁祿

摘 要：隨著經濟社會的發展，居民生活以及社會生產對電能的需求與日俱增，同時對電力企業的發展提出新要求?；诖?，文章根據配電線路感應雷跳閘的特征，分析當前10kV架空配電電路出現雷擊的原因與影響，介紹了10kV架空配電線路雷擊后跳閘的原理，最后詳細論述了10kV架空配電線路防雷擊的具體方案，希望在優化10kV架空配電線路防雷擊的基礎上，能夠與相關人士共同探討。

關鍵詞：10kV架空配電線路；防雷；措施；配置方案

當前根據配電線路的發展狀況，10kV配電線路的有效防雷擊措施就是安裝避雷器、設置保護間隙、增強絕緣體、使用避雷線等。根據不同措施的防雷擊效果，制定具有可行性的方案，進而實現雷擊后線路跳閘的保護，保障配電網可持續發展。

一、10kV架空配電電路雷擊原因與影響

通常配電線路如果遭受雷擊，絕緣導線會受到破壞導致電網線路問題或者供電中斷等事故，在10kV架空配電線路中，其最大承受雷電電壓在100kV-300kV之間，但是在雷擊過程中線路會產生會產生巨大的感應電壓，通常在500kV以上，對雷電沖擊下的絕緣子承受能力具有較高要求，在天氣惡劣的情況下經常出現感應電壓高于絕緣子耐受力的情況。在雷雨天氣中10kV架空配電線路容易遭受雷擊并損壞的原因，是絕緣子自身耐壓狀態不佳，同時又比較容易產生較大的感應電壓。所以，雷雨天氣時經常有絕緣子被損壞，10kV架空配電電路與絕緣子底部的金屬，能夠在雷擊后形成短路通道，同時，產生較大的熱量，將線路融化，形成斷電的現象。

二、10kV架空配電線路雷擊跳閘原理

10kV架空配電線路在我國電力系統中具有重要的地位，但是在實際電力系統運行中導線絕緣水平不夠，抵御雷擊效果差。10kV架空配電線路在雷電高發地區經常出現斷電事故。所以，為了保障居民用電以及企業生產的正常進行，國家電力部門應該抓緊制定雷電高發區的防雷措施。經過分析數據后得出：配電線路在運行中受到雷擊是電力系統故常多發的主要因素。

在10kV架空配電線路中，可以借鑒60kV電壓等級電網工作方式，主要是通過中性點非直接接地的方式，一旦在其工作中出現絕緣閃絡后，可以形成微弱的電流，加之60kV電弧具有自我熄滅速度快的優勢，因此，不會出現線路跳閘的現象，在受到雷擊的情況下還能夠穩定運行。60kV線路出現跳閘的現象是在兩相絕緣閃絡后，相互之間形成短路，使之跳閘。[1]

三、10kV架空配電線路防雷措施具體方案

（一）絕緣位置

10kV配電線路遭受雷擊后出現跳閘事故的主要原因就是絕緣水平不夠，所以，線路耐雷水平應該從絕緣水平著手提升?；诖罅?0kV配電線路絕緣配置具體情況分析后，提升絕緣水平的方式有：提升沖擊電壓絕緣子的耐受性、絕緣配置方式采用不平衡的模式、增加使用絕緣塔頭或者絕緣橫擔。

瓷橫擔絕緣子與針式絕緣子的跳閘頻率相比之下，前者比后者低很多。我國有些地區已經將瓷橫擔絕緣子運用到10kV配電線路的直線塔中，實踐結果顯示：將瓷橫擔絕緣子運用于配電線路中，能夠有效降低線路雷擊后的跳閘率。并且瓷橫擔絕緣子使用中發現，相對增加其絕緣子的長度能夠強化防雷擊的水平。

不平衡絕緣可以減少同塔多回輸電網中雙回電網相同時間內跳閘的概率。其實感應雷是造成10kV同塔雙回配電線路雷擊并跳閘的主要因素。在整個線路中其中一個絕緣子出現絕緣閃絡后，會出現線路單相接地的情況，那么相比于架空地線的單相導線，能夠將感應電壓相對中和一部分，降低其他導線的感應電壓，實現整個線路耐雷性能的提升。

（二）避雷器

有效降低10kV配電線路故障頻率的方式就是安裝線路避雷器。配電用避雷器、線路避雷器、電站避雷器是10kV配電避雷器的用途分類，基于配電避雷器結構的不同，可以分為間隙避雷器與無間隙避雷器。

感應電壓在安裝相導線上產生后使避雷器產生相應的動作，導致電流入地，并且導線與導線之間具有耦合效應。耦合后的部分電壓能夠減低絕緣子兩端的電壓，從而改善耐雷能力，主要是通過周圍相導線產生的感應，使過電壓之間發生疊加形成的。這些原理都是根據避雷器動作特性中得出的。

由于10kV配電線路的特點，在線路發生短路后，會形成線路調整事故，所以出現基于一回兩相避雷器，在理論上安裝0感應跳閘率的現象。

（三）其他防雷措施

在10kV架空配電線路防雷措施的配置方案中還有保護間隙設置、減少接地電阻、架設避雷線等方式。保護間隙就是并聯一對金屬球電極在絕緣子旁，同時試驗確定間隙距離的時候應該采用絕緣子50%雷電沖擊的方式，形成絕緣子串放電壓高于間隙放電?；诰€路正常運行的狀態下，將保護間隙至于工頻電場中，但是受制于電場強度，不能形成空氣間隙擊穿的狀態，不會對線路正常運行產生影響。

能夠減少輸電線路反擊跳閘率的是減少接地電阻，根據10kV配電線路的特性可以得知，引發其跳閘的主要因素就是感應雷，所以，在10kV配電線路防雷措施中使用減少接地電阻的形式，并不會產生很好的防雷效果。但是，減少接地的電阻，能夠促進雷電流沖擊波的流失，避免雷電沖擊波給配電設施造成損壞。同時，為了實現減小10kV配電線路中接地電阻，能以采用當雷擊大地時桿塔電位的方式，以免產生的雷電波，通過地面反擊后毀壞配電線路。

顯著提升耐雷水平的是避雷線，也是基于此，避雷線被廣泛應用于110kV或者電壓更高的輸電線路中。國內目前應用避雷線架設于10kV配電線路的案例還比較少。

四、結論

綜合上述文章內容，當前電力系統發展中10kV配電線路對整體線路的安全運行具有重要作用，所以國家電力企業應該抓緊跟進線路的維護與改進工作，保障電力系統正常運行。在實際改進方案中10kV架空配電線路結構比較混亂，需要采取防雷措施后提升避雷效果，因此，要從強化線路避雷效果著手，優化電力系統運行模式。

參考文獻：

[1]高新智.配電網架空線路并聯可調間隙保護裝置研究[J].高壓電器，2017，45（36）：74-17.

作者簡介：劉建新（1979-），男，內蒙古五原縣人，大專，目前職稱：助理工程師，要評職稱：中級工程師，研究方向：配電管理；治擁祿（1982-），男，內蒙古五原縣人，本科，目前職稱：助理工程師，要評職稱：中級工程師，研究方向：基層班組安全管理和配電線路安全管理。