探討10kV配網線路防雷技術的保護方案

王昌軍

摘要：文章針對10kV配網線路的防雷技術保護方案進行探析，并提出有效的防雷技術措施，希望可以為10kV配網安全性提供更有力的保障。

關鍵詞：10kV配網;防雷技術;保護方案

一 雷擊對10kV配網線路的危害

1.1配網線路雷擊產生的原因

在10kV配網中，大部分架空線路是直接暴露在戶外環境中的，在雷電產生時，容易出現雷擊情況，且配網中存在一些會增大雷擊概率的因素，具體包括：（1）在10kV配網線路中，接地線是防雷保護的重要措施，但由于偷盜行為，導致鐵塔、配電變壓器以及開關等設備的防雷保護丟失，防雷能力大大降低，容易遭到雷擊。（2）在線路設備的安裝中，沒有嚴格按照規范要求，接地網、開關出現不規范情況，加上大量工程施工的破壞、接地網長期使用缺乏維修等原因，也會引發雷擊事故。（3）在避雷器選用上，設備自身質量不合格或者受雷電長期沖擊，容易出現失效，無法達到預期的防雷作用。（4）在10kV配網線路中，存在多線路交叉的情況，特別是高電壓等級線路，更容易引來雷電，當10kV線路處于多雷區，由于自身防雷水平低于高等級電路，對雷擊的防御能力較低，會先被雷電攻擊。（5）在10kV配網線路中，絕緣子大多為針式，雖然可以對雷擊有較好防御效果，但存在擊穿后故障不易發現的特點，給供電恢復造成影響。

二 某10kV配網線路具體雷擊危害分析

以某市的10kV農配網線路為例，該市為雷暴天氣多發地區，雷暴日最高達到130天，平均雷暴日為83天，雷擊危害較為嚴重，在配網線路長期運行中，配變電、低壓用電設備由于雷擊導致的損害事件經常發生。根據不完全統計，配變電壓器事故有95%左右是由于雷擊導致的，表計損壞大約有60%是由雷擊造成的，每年10kV配網線路由雷擊造成的配變電、表計損失高達1.3千萬元。此外，用電用戶的大量低壓用電設備會被雷電損壞，甚至給用戶生命安全造成一定威脅。

在雷電危害的具體類型上，由于雷擊造成的設備損壞包括避雷裝置、配變電壓器、分段器、SF6開關、針式瓷瓶等等;此外，架空線路也會受雷擊而斷線，多相瓷瓶閃絡引發導線燒斷、遠離變壓器的導線由于感應過電壓燒毀等。根據統計數據，該市10kV配網線路全年由雷擊導致的跳閘次數有93次，雷害事故主要與雷電活動有關，在活動頻繁的6、7、8月，雷害事故占全年的80%左右，每月的線路跳叉次數大約為25次，而春季和冬季基本沒有雷擊事故發生。

三 某10kV配網線路防雷技術的保護方案

3.1當前10kV配網線路的防雷技術保護措施

（1）在10kV配網線路的防雷方面，需要結合實際情況做好防雷工作，就本10kV配網線路而言，需要充分考慮當地多雷的自然條件，從各個方面提高防雷能力。其中，在桿塔選型上，需要改變通用設計方案，根據多雷的客觀實際與相關防雷經驗，在桿塔上架設屏蔽針，并對跨越桿塔的轉角桿跳線、保護角等采取有效屏蔽處理，對桿塔接地電阻采取降低措施，當遇到土壤電阻率較高的情況時，需要通過接地延伸的方式解決，保證接地電阻符合相關規程的要求。（2）增加分流。在10kV配網線路的雷擊事故中，雷電擊中桿塔后，入地電流會在接地電阻、塔身上形成高電壓，為降低桿塔反擊電位，需要采取增加分流的措施，具體包括：1）降低接地電阻，通常來說，接地電阻應當控制在10Ω，在電阻率稍高的山區，也需要控制在25-35Ω范圍內;2）對接地進行適當延伸，通過鋪設延伸接地的方式，可以對入地電流起到更好的分散效果，也可以耦合導線，降低雷電的反擊;3）裝設耦合地線，可以起到增大地線、導線間耦合系數與提高分流的作用，從實際運行情況來看，耦合地線具有較好的防雷效果，但在終端桿塔中采取耦合地線時，需要結合延伸接地、降低接地電阻的手段來提高防雷保護水平。（3）做好絕緣保護。絕緣是10kV配網線路防雷的重要保障，對線路運行安全起著關鍵作用，可以采取的保護措施有：1）在絕緣子選用上，要加強對絕緣子性能的檢測，確保絕緣子質量符合要求，發揮良好的絕緣作用，提高線路的絕緣能力;2）在配網線路運行過程中，需要加強對絕緣子零值檢測，及時發現絕緣性能受損的情況，并及時更換絕緣子，避免出現長期絕緣性能降低;3）在雷電活動劇烈的季節或地區，需要對頻繁跳閘的桿塔采取增加絕緣子數量的方式，提高對反擊電壓的承受能力，并用膠裝瓷橫擔代替針式絕緣子，增加絕緣子串的數量，增加導線與桿塔間的距離，達到增強線路耐雷能力的效果。（4）設備避雷器的運用。在10kV配網線路的電纜、配變開關的高壓側與變壓器低壓側，需要安裝避雷器，避免雷擊造成的損壞;同時，對于避雷器需要進行定期檢測與輪換，及時將避雷性能降低與舊式防雷設備淘汰，確保避雷器具有良好防雷效果，提高10kV配網線路的防雷能力。（5）做好接地電阻的控制。在接地電阻施工完成后，需要在干燥季節進行測試，確保測試的準確，保證接地電阻值是符合設計要求的;同時，在運行中還需要對地網的接地電阻進行定期測試，及時發現不符合要求的情況，采取改造方式提升地網導流能力。（6）架空導線的防雷措施。在10kV配網的架空導線中，絕緣導線只是在靠近建筑物或人口相對密集區域使用，該10kV配網采取的是JKLGYJ-70型號絕緣導線，在產生雷電電流時，導線的散熱性是低于裸導線的，容易造成導線燒毀故障。對此，應當采取加設氧化鋅避雷器的方式來解決，如果導線架空長度相對較大，除了安裝在兩側的避雷器外，也需要在中段合適部位裝設避雷器，如果有線路交叉跨越的情況，氧化鋅避雷器適宜安裝在交叉點附近的桿塔上。（7）設置絕緣薄弱點。在10kV配網線路或者設備上，可以通過人為的方式來設置絕緣薄弱點，也就是間隙裝置，利用間隙擊穿電壓相對較低的特點，在配網正常運行時，間隙會保持隔離絕緣;當出現雷電過電壓時，間隙會擊穿接地，對放電電壓產生降壓效果，進而對配網線路、設備的絕緣起到保護作用。

3.2 10kV配網線路防雷保護水平提升的措施

3.2.1線路避雷器防雷的基本原理

在雷電擊中配網線路桿塔時，雷電電流會分成兩部分，分別經過導線、塔體，當雷電流超過一定值時，避雷器會發生動作進行分流，使大部分雷電流從引流線、避雷器中進入地網中。對于經過導線的電流，受導線電磁感應的影響，會出現耦合分量，避雷器大量分流的偶合作用可以對導線起到提高電位的效果，控制導線與塔頂間的電位差，避免絕緣子閃絡問題的發生，達到防雷保護的目標。

3.2.2線路避雷器安裝注意事項

在10kV配網線路避雷器的安裝中，需要注意的事項有：（1）在安裝位置上，要盡量選擇多雷區、雷擊概率較大的桿塔，優先安裝在鐵塔上;（2）在安裝過程中，避雷器應當避免有外部荷載，避免避雷器損壞，并確保安全距離符合要求;（3）在避雷器接線上，接地線、接地網都需要單獨敷設，不能與桿塔共用，接地線截面要超過25mm2，接地網電阻應小于10Ω;（4）在引下線連接上，應與接地網保持良好連接，盡量縮短長度，材料適宜選用截面2525mm2的銅芯絕緣線。

綜上，對于10kV配網線路來說，雷電是影響配網運行安全的一個主要因素，為保障配網長久、安全的運行，就必須加強對配網線路防雷保護的重視，了解雷擊產生的原因，采取合理、有效的防雷技術措施，制定全面的防雷保護方案，減少雷擊故障的發生，提高10kV配網線路供電的可靠性。

參考文獻：

[1]鄭義新.10kV配網線路防雷技術的保護方案分析[J].通訊世界，2017（24）：176-177.