10kV配電線路受雷擊原因及對策分析

馬高飛

摘 ?要：本文通過對10kV配電線路的雷擊原因進行分析，提出了提升絕緣水平、防雷接地等防雷方式來提升10kV配電線路的防雷效果，通過防雷效果的提升能夠保證10kV配電線路的正常運行，希望本文能為更多關注10kV配電線路防雷的人帶來參考。

關鍵詞：10kV配電線路;雷擊;防雷

前言：

現如今，科技發展讓我國國民對于電力的需求不斷提升。然而10kV配電線路在運行過程中經常會因遭遇雷擊而出現故障，雷擊不僅影響了配電網的正常供電，而且還影響到了人們的生產活動，因此，有必要對10kV配電線路在運行過程中遭遇雷擊的原因以及解決方案進行分析。

1 雷擊的分類

10kV配電線路在遭遇雷擊時，如果沒有提前準備好完善的防雷措施，就會導致配電線路導線的絕緣層因過電壓而出現損毀、閃絡，除此之外工頻續流還會在閃絡通道上出現燃弧現象，電弧在加速線路燒蝕的同時還會出現反向電動力，最終導致斷線的情況發生。10kV配電線路在遭遇雷擊時主要有兩種形式：第一種為直擊雷，雷云層在出現放電反應時直接擊中配電線路便是直擊雷，直擊雷對于配電線路有著極強的破壞力。我國對于10kV配電線路有著明確規定，需要在建設過程中直接加裝避雷器一類的防雷設施，以往在運行時遭受到直擊雷的攻擊，通過加裝防雷設施，10kV配電線路通常不會直接遭遇到直擊雷。第二種為感應雷過電壓，雷云在正式開始放電之前會提前吸引正電荷至電場突變點的導線附近，這時便會出現束縛電荷。與此同時，負電荷中和之后正電荷的束縛便會消失并產生電壓波傳播出去，靜電感應電壓因此出現，雷云放電時會出現脈沖磁場，并且引導磁力線與導線接近，從而產生電氣回路與電磁感應過電壓。兩種過電壓在疊加之后會出現感應雷過電壓，感應雷過電壓的幅值大約會在400kV～500kK之間，當過電壓超出了10kV配電線路的承受范圍之后，就會引起雷擊跳閘事故，所以對于10kV配電線路而言，降低感應雷過電壓能夠起到防雷效果。

2 10kV配電線路防雷意義

造成配電線路跳閘障礙的有鳥害、污閃、雷擊、外力破壞等，雷擊根據不同地段、區域對配電線路也有不同的影響、損壞，降低了配電線路的使用壽命，甚至造成停電，給人民群眾帶來生命財產的損失。據相關數據統計，某些供電公司全年跳閘故障，雷擊事件占據其中的67%，所以供電公司降低雷擊跳閘故障的分析是有必要的。當然不是所有的地區雷擊是造成配電線路跳閘的主要原因，需要因地制宜。

10kV配電線路所面臨的各類危害中，最為主要的危害便是雷擊。據不完全統計，在鳥害、外力、雷擊等一系列可以造成10kV配電線路跳閘故障的危害中，雷擊跳閘占比約為42%，當10kV配電線路被雷擊中后，就會使其絕緣子出現閃絡現象，如果雷擊事故發生在交通不夠便利的地域，還會影響到10kV配電線路后續的檢修工作。

10kV配電線路在構建過程中，如果選定的位置海拔比較高且周圍相對比較空曠，則在線路運行時就更加容易出現雷擊的現象。在雷擊事故發生之后，如果并沒有及時對10kV配電線路進行后續的檢修處理工作，則容易導致電力事故發生，給周圍居民的日常生活留下隱患。據統計，在10kV配電線路的所有危害中，雷擊跳閘的情況發生得最為頻繁，因此需要對10kV配電線路的防雷措施進行加強[1]。

3 10kV配電線路出現雷擊事故的原因

能夠導致10kV配電線路出現雷擊事故的原因有很多，自然環境因素對配電線路的影響和人為因素對配電線路的影響都有可能引發10kV配電線路的雷擊。為了提升10kV配電線路的防雷效果，就要對配電線路的防雷措施進行完善、更新。10kV配電線路遭受雷擊的原因主要有以下幾種：第一，雷擊相對比較頻繁的地區必須配備完善的配電線路管理制度，如果當地的配電線路管理不夠完善，則會導致10kV配電線路的監管、維修、應急處理工作不到位，產生雷擊隱患。第二，在布置10kV配電線路的防雷措施時，根據地域環境不同所面臨的雷擊隱患也各不相同，若是防雷措施在布置完畢后無法與當地的實際情況相結合，就會導致防雷措施的防雷質量下降。比如，10kV配電線路在設計時，如果其所處位置在山體以及水流附近，則10kV配電線路遭受雷擊的概率會提升。因此在這些特殊的地理位置處，就需要額外加設更加具有針對性的防雷措施，避免10kV配電線路出現雷擊故障。第三，10kV配電線路的絕緣能力問題，雖然目前10kV配電線路的絕緣能力有提升，但是其絕緣水平依舊不足，在進行10kV配電線路防雷設計時，很多地區為了追求經濟性，會使用同塔多回路的方式。這種方式在實際運用過程中，如果其中的回路遭受了雷擊，則會導致其他回路的運行情況一并受到波及，從而導致更多人受到影響[2]。

4 10kV配電線路的防雷措施

10kV配電線路在選擇防雷措施時需要結合運行模式、雷電頻率、土壤電阻值等多方面數據來進行針對性防雷，通過降低雷擊對10kV配電線路的影響，能夠提升10kV配電線路運行時的穩定性。

4.1 提升絕緣水平

10kV配電線路在運行過程中，其絕緣能力相對較差，容易導致閃絡現象的發生。所以在安裝10kV配電線路時需要注意絕緣能力的提升，提升10kV配電線路能力可以通過增加絕緣子片的數量以及絕緣設備的更新來完成。在添加絕緣子片數量時，需要提前進行計算，只有保證數量的合理才能讓10kV配電線路的絕緣效果達到最好。而10kV配電線路在絕緣子更換時，需要同時考慮更換后絕緣子的絕緣效果以及經濟性，如果之前采用的是鐵橫擔進行絕緣，則可以將其更新為瓷橫擔，這樣能夠顯著提升10kV配電線路抵抗雷擊的能力。如果配電網路中并沒有瓷橫擔則可以通過改變絕緣子型號來提升10kV配電線路的絕緣能力。

4.2 避雷器的選擇

10kV配電線路在建設時必須安裝避雷器，因為通過避雷器能夠大幅度降低雷擊的發生概率。然而在安裝避雷器時并不能盲目選擇避雷器，而是要根據不同的環境選擇更加適合的避雷器，避雷器針對不同環境其側重點也有所不同。比如，氧化鋅避雷器在實際運用過程中有著重量輕、體積小的特點，而且在運行時還有著很強的散熱、抗污染能力。其在雷電產生時，氧化鋅避雷器也會及時將電流吸收，降低10kV配電線路在運行過程中出現過電壓的情況。這種配電線路在使用過程中還可以在設置時留有一定空隙，有利于延緩10kV配電線路的老化。除了氧化鋅避雷器之外還有一些其他避雷器，這些避雷器在正式使用時各有各的優勢，只有根據10kV配電線路的實際情況選擇最為適用的一款，才能將雷擊事故降至最低。圖1為氧化鋅避雷器。

4.3 架空避雷線

在10kV配電線路中，架空避雷線能夠為10kV配電線路帶來非常優秀的屏蔽效果，而且其還具備極高的實用性。在大部分環境中都能提升10kV配電線路的防雷效果。除此之外，在10kV配電線路中采用架空避雷線還能夠降低電壓幅值，防止雷電落到架空配電線路上。而且架空避雷線在應用時還具備了免維護的效果，所以單純從實際防雷效果的角度來看，架空避雷線非常值得10kV配電線路去應用。但這種防雷方式的成本相對較高，因此在實際選擇時還要結合具體防雷預算進行綜合考量。

4.4 防雷接地措施

直接與地面接觸的金屬零部件以及其他金屬導體為自然接地體，在沒有安全隱患且無其他要求時可以作為接地體。而埋進土地中作為接地體的金屬導體屬于人工接地體，在埋設人工接地體時必須使其電阻符合規定。

防雷接地能夠有效提升10kV配電線路的防雷效果，防雷接地需要從以下幾方面入手：第一。桿塔接地，桿塔接地效果能夠直接影響到10kV配電線路在建成后的最終防雷質量。在設計防雷接地時，技術員需要提前做好線路環境以及當地氣候的調查工作，并且通過分析雷擊發生的頻率來制定出合理的接地方案。在設計方案接地時還有對土壤進行電阻率的測量，以此來保證10kV配電線路的桿塔接地質量。第二，降低接地電阻，若接地電阻值的控制出現問題，就會在影響10kV配電線路防雷水平的同時，干擾到線路運行。所以在安排防雷措施時技術人員需要提前測量土壤電阻率，保證線路運行的穩定性[3]。如果經測量后發現當地的土壤電阻率相對較高，則需要設置垂直接地極來改善接地效果。

4.5 避雷針、絕緣線的應用

避雷針是配電線路中的主要防雷手段，既能夠保護架空絕緣線路，又可以在配電線路遭遇雷擊時降低電壓的增長值，在安裝避雷針的過程中，需要將避雷針安放在配電線路中相對更加容易受到雷擊的位置。

在架設配電線路時，若資金相對比較緊張，為了降低防雷成本，可以采用提升局部絕緣的方式來進行防雷，比如通過在絕緣導線的固定位置處增加絕緣厚度，從而達到分散電流，讓電流從絕緣區邊緣位置處流出，以此來提升配電線路的絕緣能力。

結論：

總之，通過提升10kV配電線路的防雷水平能夠有效提升10kV配電線路的運行安全性。相信隨著更多人意識到10kV配電線路防雷擊的重要性，10kV配電線路的防雷效果一定會變得更好。

參考文獻

[1] 申東玄，楊仲江，王昊.避雷器接地電阻對10 kV配電線路終端設備雷擊暫態特性影響分析[J].電瓷避雷器，2020（03）：43-48.

[2] 宣俊楠，徐宇，鄭國軍.配電線路雷電感應過電壓避雷線防護效果分析[J].電瓷避雷器，2020（03）：98-103.

[3] 侯競檁.10kV配電線路受雷擊的原因及對策分析[J].科技經濟導刊，2018，26（05）：42.