10 kV配電線路防雷措施探析

蘇風雨，范韓璐，徐 鐳，李 斌

（國網江蘇省電力有限公司 泰州供電分公司，江蘇 泰州 225300）

0 引 言

眾所周知，10 kV配電網具有復雜性，受感應雷的影響較大[1]。配電線路受到雷電過電壓的影響主要分為感應雷與直擊雷，由于配電網在絕緣水平不高狀況下無法配置避雷器等設備，所以當線路遭受直擊雷時難以起到應當的防護作用[2]。感應雷的電壓幅值與多種因素有關，并且雷閃擊可以在很大范圍內產生一系列衍生影響，增加雷擊的影響范圍，從而出現擊穿和閃絡等安全事故。

1 10 kV配電網防雷難點問題分析

1.1 10 kV配電網防雷難點

10 kV電網在絕緣配置上大多采用的是針式絕緣子，在雷電活動情況較少時，可以滿足正常運行要求[3]。但在雷電活動相對頻繁的情況下，容易發生絕緣子雷擊閃絡、雷擊斷線以及其他因素引起的閃絡事故，特別是絕緣導線問題。據資料統計，大多數雷電頻繁地區這一事故發生率高達30%以上。因此，如何做好配電網防雷工作成為國網公司及各供電部門需要解決的緊急問題。

1.2 10 kV配電網雷擊主要原因

1.2.1 設備安裝不標準

在經濟快速發展過程中，個別企業在元器件和材料的生產中只顧利益，造成產品質量不過關問題。目前來說，由于設備構成條件，如線桿、開關以及開閉所等基礎設備的安裝工藝不規范或未按照相關條例進行施工，使得配電線路易遭雷擊的隱患越來越明顯[4]。此外，設施缺乏人工日常維護檢修，遭到周圍基礎建設施工破壞等都是引發配電線路故障遭受雷擊的原因。再者，不及時檢修更換元器件，也會使其工作效率降低。

1.2.2 10 kV線路防雷等級低

在電網架設時，通常會在10 kV線路上方鋪設110 kV以上高電壓等級的線路。由于高電壓等級的線路容易引來雷電，因此使得10 kV配電線路遭受雷擊的概率有所增加[5]。相對于其他高電壓等級輸電線路，10 KV線路本身的防雷設計等級比高電壓等級的線路要低，所以當兩者都位于雷電易發區并且發生同等級雷電情況時，10 kV線路由于防雷等級低更容易遭受更嚴重的損害[6]。因此需要增加防雷等級，在基礎上解決這一問題。

1.2.3 針式絕緣子耐壓等級低

針式絕緣子是電網中常用的一種絕緣工具。相對于其他絕緣子來說，其耐壓等級較低，廣泛應用于10 kV的線路。針式絕緣子和高電壓等級輸電線路具有不同的特點，其雖然具有多種優點，如線路跨度大，能夠抵御突如其來的強臺風和雷電等惡劣的自然環境，但是也存在一些明顯的缺陷[7]。例如，當針式絕緣子發生故障時，工作人員很難確定故障發生的位置，從而增加搶修時間，復電效率較低。針式絕緣子能夠掩飾自身的缺陷，比如當針式絕緣子被強雷電擊穿擊破后，由于其自身的耐壓程度較高，因此依舊能夠繼續正常使用，但其使用壽命及可靠度則大打折扣。這種現象的一大隱患就是運行人員在行駛時不能及時發現故障發生的位置，不能在第一時間排除配電線路中的安全隱患[8]。久而久之該線路存在的危險隱患將會越來越嚴重。

1.2.4 后期維護檢修不及時

任何設備及設施都是有壽命的，即使再好的元器件常年失修也難免會罷工。電網維護，尤其是鄉村間的電網維護一直都是難點重點。檢修維護工作人員在工作中不易發現元器件的損耗，難以發現安全隱患，這也是電力行業工作者遇到的比較棘手的問題。電器元件的老化，將使得其工作耐力下降，在遭受雷擊時更加容易產生問題。

2 10 kV電網防雷措施

高壓電網防雷措施是整個電網中不可缺失的一環。只有將這一環節做好，才能有效保證電路的正常運行和周圍用電人員的安全，減少不必要的損失，確保用電的安全和穩定。關于10 kV電網防雷的措施有以下幾種。

2.1 根據情況安裝正確的符合規格的避雷器

避雷器是配電項目中最重要的防雷裝置，在防雷系統中起到龍頭地位。在10 kV的配電線路中，該裝置能夠有效保證線路的整體安全。在選擇避雷器時，可選擇氧化鋅避雷器。避雷器工作時，在電壓、持續電流以及雷擊過電壓等相關因素的作用下，很可能會出現元器件老化等一些常見問題。而氧化鋅避雷器可以針對性地對線路中的薄弱環節展開專門的保護動作，在很大程度上對10 kV配電網起到有效的保護作用，更好地保護電網的正常運行。

2.2 適當降低桿塔接地電阻

在案例和資料中可以發現，在很多10 kV配電線路防雷擊技術中有一個運用特別廣泛的方法，即降低桿塔接地電阻。該方法適用于土壤電阻率較低的地區和平原地區，其應用相對靈活，可根據不同的地區和環境進行改變。具體應用時要根據不同地區的雷電發生率、土壤電阻率、氣候、當地的地形地貌以及土壤的濕度等相關情況來制定合理的方案，不能完全照搬。

2.3 降低閃絡概率，提高線路的絕緣水平

在上文中說過10 kV配電網絡具有較低的絕緣水平，當遭受雷擊時有很大概率會出現線路絕緣子閃絡的情況。在某些塔架上布置了4路以上的回路，雖然可以減少線路走廊，降低投資成本，但由于同塔共架多回路線路間的距離不足，因此一旦遭受雷擊后，就會引發回路接地事故或其他重大事故，將在很大程度影響線路供電的可靠性和穩定性。根據以上論斷提出以下的對應措施：一是增加絕緣子的片數或更換新的相匹配的絕緣子型號，提高防雷等級；二是使用絕緣導線來取代原有的裸導線，增加絕緣值；三是在絕緣子和導線間加入絕緣皮。根據實際情況采取相對應的措施，降低雷電過電壓造成線路閃絡的頻率，起到穩定電路的功能。

2.4 提高配網饋線自動化覆蓋率。

受我國地理環境影響，南方地區在雷雨季節雷擊活動比較頻繁。雷電感應過電壓是引起線路跳閘的關鍵因素，由瞬時故障造成開關跳閘的案例很多，因此提高雷電活動頻繁地區的配網饋線自動化覆蓋率至關重要。使用自動重合閘開關，在雷擊影響其工作環境的情況下進行跳閘保護，后續根據穩定性再自行恢復，可以實現快速復電，減少停電時間，降低人力運維的成本和運維工人的工作量。此外，通過配合自動化開關，可以實現非故障端快速復電，減少不必要的損失，提高自動化覆蓋率，在受到雷擊影響后快速響應并作出修復，有效解決偏遠地區的復電效率問題，減少不必要的資源浪費。

3 結 論

綜上所述，除了做好基礎設施的建設和完善，還要求相關運營和維修人員加強理論知識，利用理論基礎和現實情況相結合的方式對電網線路防雷工作作出重要部署。合理安置相應的線路及過電壓保護器，通過了解和掌握架空避雷線的使用方法，將避雷器安裝在合理位置，可以在最大的程度上減少我國10 kV配電線路雷擊故障的發生率，有效保證電網運行的安全穩定性。