10kV架空線(xiàn)路綜合防雷研究

摘要：長(zhǎng)期以來(lái)，雷擊都是造成我局10kV線(xiàn)路跳閘及故障停電的主要原因。以往的防雷措施主要是憑借運(yùn)行的人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選點(diǎn)，只采用單一方式進(jìn)行安裝，同時(shí)未考慮安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，造成的結(jié)果是年年做防雷措施，效果卻不十分明顯。本文擬從線(xiàn)路運(yùn)行外部環(huán)境、防雷裝置的安裝方法、防雷裝置設(shè)計(jì)選型等幾方面入手，對(duì)10kV架空線(xiàn)路進(jìn)行綜合防雷研究，減少10kV線(xiàn)路的雷擊跳閘率。

關(guān)鍵詞：10kV架空線(xiàn)路 綜合防雷 技術(shù)措施 運(yùn)行環(huán)境

中圖分類(lèi)號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（c）-0072-01

10kV架空線(xiàn)路受絕緣水平低、供電半徑大、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜且多未安裝架空地線(xiàn)等客觀(guān)因素的影響，發(fā)生雷擊（特別是感應(yīng)雷）故障的發(fā)生幾率較35kV及以上線(xiàn)路為高。2011年，由于雷擊引起我局10kV公用線(xiàn)路跳閘重合不成功及故障停電共計(jì)44次，占總數(shù)的77.1%。而雷擊引發(fā)的設(shè)備故障，主要為避雷器爆裂、瓷瓶爆裂、導(dǎo)線(xiàn)（跳弓）斷裂等三方面，分別占所有雷擊引起的設(shè)備故障的46.2%、21.3%、20.5%。

長(zhǎng)期以來(lái)，我局對(duì)于10kV架空線(xiàn)路的防雷工作十分重視，每年都安排專(zhuān)項(xiàng)資金開(kāi)展防雷設(shè)施的安裝、整改工作。以往，我局開(kāi)展的防雷設(shè)施的安裝、整改工作主要有線(xiàn)路避雷器安裝、防雷線(xiàn)夾安裝、接地電阻不合格地網(wǎng)整改、配變臺(tái)架避雷器輪換、更換絕緣子等。防雷裝置的安裝、整改地點(diǎn)，主要是根據(jù)上一年雷擊故障較多的線(xiàn)路及運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選點(diǎn)，未能綜合考慮線(xiàn)路遭受雷擊的概率、線(xiàn)路的運(yùn)行環(huán)境、防雷裝置的安裝數(shù)量及安裝方式等因素，這就造成了部分10kV線(xiàn)路年年做防雷措施，而雷擊故障率依然居高不下的現(xiàn)狀。為此，我局?jǐn)M在2012年下半年，對(duì)造成線(xiàn)路發(fā)生雷擊故障的各類(lèi)因素進(jìn)行綜合考量，找出最為行之有效的措施，為2013年有針對(duì)性的開(kāi)展10kV架空線(xiàn)路防雷整改工作打下良好的基礎(chǔ)。

1 找準(zhǔn)雷擊高發(fā)線(xiàn)段，做到防雷措施有的放矢

（1）“廣東電網(wǎng)公司雷電定位系統(tǒng)”是確定雷擊范圍及雷擊強(qiáng)度的重要參考手段，目前已在主網(wǎng)廣泛使用?？紤]到目前配網(wǎng)線(xiàn)路桿塔數(shù)據(jù)還未導(dǎo)入“雷電定位系統(tǒng)”，無(wú)法在系統(tǒng)中直接導(dǎo)出線(xiàn)路遭受雷擊的具體坐標(biāo)。因此，擬采用逆向查詢(xún)方式，按照各供電所2008年以來(lái)各類(lèi)雷擊故障發(fā)生的地點(diǎn)，從配網(wǎng)GIS系統(tǒng)中導(dǎo)出相關(guān)故障地點(diǎn)的坐標(biāo)。同時(shí)，利用“雷電定位系統(tǒng)”中的特定時(shí)間段雷電查詢(xún)功能，找出故障地點(diǎn)附近區(qū)域落雷的密度及區(qū)域位置坐標(biāo)，在10kV線(xiàn)路GIS地理圖上用不同顏色進(jìn)行標(biāo)注，從而確定雷擊多發(fā)線(xiàn)段。

（2）在一般情況下，架空線(xiàn)路雷擊故障與地面落雷密度正相關(guān)，但不是完全成正比的關(guān)系。這主要是由于線(xiàn)路走廊地形地貌對(duì)線(xiàn)路防雷影響較大。根據(jù)省電力科學(xué)院對(duì)2008年廣東地區(qū)雷擊造成架空線(xiàn)路跳閘進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有76%的雷擊跳閘發(fā)生在山區(qū)或丘陵地區(qū)（其中約40.8%處于山頂、15.3%處于山腰）；平原或潮濕地區(qū)、水陸交界發(fā)生雷擊跳閘的比例約為24%。由此可見(jiàn)，防雷設(shè)施整改工作的重點(diǎn)要放在山區(qū)，其次是空曠、潮濕、水陸交界地區(qū)。

2 把好防雷措施的設(shè)計(jì)、選型關(guān)口，確保防雷措施好用、耐用

（1）我局以往的線(xiàn)路改造工程，主要從消缺、消除隱患、降低負(fù)載率等方面考慮，很少?gòu)木€(xiàn)路防雷的角度進(jìn)行考慮。今后，要從線(xiàn)路改造的前期現(xiàn)場(chǎng)勘察、設(shè)計(jì)開(kāi)始，將線(xiàn)路改造與防雷結(jié)合起來(lái)，對(duì)線(xiàn)行的選址、線(xiàn)路的布線(xiàn)方式等方面進(jìn)行綜合考慮，降低雷擊故障率。

（2）我局以往的線(xiàn)路避雷器全部按照三條導(dǎo)線(xiàn)安裝的形式，未考慮線(xiàn)路遭受雷擊的幾率及線(xiàn)路布線(xiàn)方式。雖然三相安裝線(xiàn)路避雷器對(duì)線(xiàn)路防雷水平的提高效果最好，但在實(shí)際應(yīng)用中顯得不經(jīng)濟(jì)。我局10kV架空線(xiàn)路主要有水平、垂直、三角等三種布線(xiàn)方式。對(duì)于水平布線(xiàn)的架空線(xiàn)路，線(xiàn)路避雷器必須采用三相導(dǎo)線(xiàn)全部安裝的形式。而垂直及三角布線(xiàn)的架空線(xiàn)路，線(xiàn)路避雷器的安裝方式要結(jié)合落雷密度及土壤接地電阻率進(jìn)行判斷。對(duì)處于強(qiáng)雷區(qū)、土壤接地電阻率較高地區(qū)或曾出現(xiàn)雷電繞擊的架空線(xiàn)路，要采用三相導(dǎo)線(xiàn)全部安裝的形式。對(duì)處于落雷密度不大、土壤接地電阻率較低地區(qū)架空線(xiàn)路，可采用桿頂相安裝方式，提高防雷的經(jīng)濟(jì)性。

我局以往的防雷線(xiàn)夾全部按照每基桿塔安裝的形式，未考慮經(jīng)濟(jì)性的因素。今后，要充分考慮防雷線(xiàn)夾安裝地點(diǎn)的落雷密度。在落雷密度不大的地區(qū)可考慮隔基安裝的形式，提高防雷的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，考慮到防雷線(xiàn)夾無(wú)法在耐張桿塔安裝的特點(diǎn)，可以在耐張桿塔安裝線(xiàn)路避雷器，將雷電能量通過(guò)工頻電弧燃燒及對(duì)避雷器地放電兩種方式共同釋放，從而降低雷電危害。

（3）近來(lái)年，我局頻頻出現(xiàn)避雷器擊穿或爆裂，造成10kV線(xiàn)路單相接地或重合不成功的情況。據(jù)分析，多數(shù)發(fā)生爆裂的避雷器為河北沈三開(kāi)電器制造有限公司2007年以前生產(chǎn)的產(chǎn)品。該類(lèi)型避雷器2ms方波通流能力不足，造成避雷器在動(dòng)作過(guò)程中因電流耐受能力差而造成損壞。為避免此類(lèi)現(xiàn)象，今后在選型過(guò)程中，避雷器的2ms方波通流能力必須在100A以上、雷電流沖擊殘壓值不大于45kV、0.75倍直流1mA參考電壓下的泄露電流不大于50μA。同時(shí)，申購(gòu)的避雷器必須要附帶脫離器，脫離器必須有有效和永久脫離的清晰標(biāo)志，以期在故障巡視過(guò)程中，方便查找故障點(diǎn)。

（4）近年來(lái)，我局大量使用的P-15針式絕緣子由于耐雷水平低，經(jīng)常出現(xiàn)雷擊爆裂的情況。同時(shí)，我局以往都習(xí)慣使用BP線(xiàn)夾或纏繞接線(xiàn)方式，作為10kV線(xiàn)路的連接器，而以上方式都不是導(dǎo)線(xiàn)的最佳連接，容易造成導(dǎo)線(xiàn)連接不良，從而在線(xiàn)路遭受強(qiáng)大雷擊電流的沖擊時(shí)容易出現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)或跳弓斷裂的現(xiàn)象。為此，今后在基建、修理、業(yè)擴(kuò)工程中的絕緣子設(shè)計(jì)選型過(guò)程中，不再使用針式絕緣子，改為使用耐雷水平較高的柱式絕緣子或瓷橫擔(dān)。不再采取BP線(xiàn)夾或纏繞接線(xiàn)方式進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)連接，改為使用過(guò)流能力較好的C型線(xiàn)夾或安普線(xiàn)夾等進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)連接。

3 合理布點(diǎn)、規(guī)范安裝、嚴(yán)格驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)防雷裝置的效用最大化

（1）改變以往的全線(xiàn)或整條支線(xiàn)防雷整改的粗放型防雷模式，從實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，以雷擊多發(fā)線(xiàn)段作為重點(diǎn)進(jìn)行防雷裝置布點(diǎn)。

（2）對(duì)于各種新型的防雷裝置，要主動(dòng)聯(lián)系廠(chǎng)家對(duì)施工人員開(kāi)展培訓(xùn)，要使得每一位安裝人員都能夠熟練、規(guī)范的進(jìn)行安裝。在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中，供電所運(yùn)行人員、工作負(fù)責(zé)人要督促施工人員嚴(yán)格按照要求安裝圖紙進(jìn)行施工。在驗(yàn)收過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行廣東電網(wǎng)公司的相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行，對(duì)驗(yàn)收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整改，確保工程質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

10kV架空線(xiàn)路的雷擊故障，作為一個(gè)長(zhǎng)期困擾我局的難題，要想在短期內(nèi)徹底解決是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。我局開(kāi)展10kV架空線(xiàn)路防雷綜合研究，目的就是要充分利用現(xiàn)有的各種技術(shù)手段、綜合考慮各方面的因素，將雷電危害最小化，從而切實(shí)提高供電可靠性、降低運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度、提高我局的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。