淺談10kV配電線(xiàn)路防雷對(duì)策

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摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力作為維護(hù)生產(chǎn)用電以及生活用電的主要支柱，得到了長(zhǎng)足快速的發(fā)展。配電線(xiàn)路的安全性是人們非常關(guān)注的一部分，在下雨以及伴隨雷電的天氣，配電線(xiàn)路在安裝時(shí)如缺少安全保護(hù)措施，很容易產(chǎn)生雷擊故障，從而對(duì)人們生產(chǎn)、生活用電產(chǎn)生影響。本文根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)10kV配電線(xiàn)路的雷擊影響進(jìn)行分析，并提出防雷對(duì)策。

關(guān)鍵詞：10kV配電線(xiàn)路；影響分析；防雷對(duì)策

供電線(xiàn)路的正常運(yùn)行是保證人們生活工作進(jìn)行的基礎(chǔ)，隨著10kV架空線(xiàn)路建設(shè)的密集化以及輸電系統(tǒng)要求高的今天，由于雷擊對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)路造成的重大影響，各地方的10kV供電線(xiàn)路的防雷保護(hù)已成為供電系統(tǒng)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，特別是雷雨較多地區(qū)，更加注重配電線(xiàn)路的防雷保護(hù)。對(duì)于10kV架空供電線(xiàn)路因雷擊出現(xiàn)的故障，供電工作者不斷尋找最佳、最經(jīng)濟(jì)、降低雷擊影響的對(duì)策，從而保障該地區(qū)的供電安全可靠性，盡可能的減少由于雷擊所產(chǎn)生的停電而影響到用戶(hù)的正常用電。以下就10kV配電線(xiàn)路的雷擊故障影響進(jìn)行分析，并提出對(duì)策。

表1 配電網(wǎng) 2010年—2013年某省因雷擊造成跳閘記錄統(tǒng)計(jì)

月

年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合計(jì)

2010 9 9 18 44 34 65 48 52 19 8 28 15 349

2011 8 10 23 35 37 58 55 51 16 12 21 14 340

2012 12 15 18 41 41 59 53 47 13 10 19 17 345

2013 20 12 20 43 33 41 74 44 15 9 26 13 350

一、10kV配電線(xiàn)路的防雷影響因素分析

（一）感應(yīng)雷過(guò)電壓對(duì)10kV配電線(xiàn)路的影響

根據(jù)資料數(shù)據(jù)顯示，直擊雷事故在配電線(xiàn)路發(fā)生率不高，而感應(yīng)過(guò)電壓所導(dǎo)致的雷擊事故占90%。雷云形成時(shí)與大地之間的放電或雷云與雷云之間的放電電流所產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)作用在各種線(xiàn)路上從而感應(yīng)出過(guò)電流、過(guò)電壓，這些電流進(jìn)入設(shè)備形成的雷擊現(xiàn)象稱(chēng)為感應(yīng)雷過(guò)電壓。配電線(xiàn)路在沒(méi)有任何防護(hù)措施情況下，感應(yīng)雷過(guò)電壓的最大值大概是500kV，如此高的電壓很容易發(fā)生配電線(xiàn)路被擊穿或閃絡(luò)等事故。配電線(xiàn)路的雷擊故障多數(shù)發(fā)生在感應(yīng)雷，感應(yīng)雷是引發(fā)線(xiàn)路故障的主要因素。

（二）絕緣水平對(duì)10kV配電網(wǎng)耐雷水平的影響

絕緣子是配網(wǎng)線(xiàn)路絕緣水平的重要設(shè)備，同時(shí)絕緣子在日常的運(yùn)行維護(hù)以及維護(hù)中有著重要關(guān)系，很大一部分引起配電線(xiàn)路事故中是由于絕緣子閃絡(luò)或爆炸。在日常運(yùn)行維護(hù)中如沒(méi)有輪休、輪換和輪檢制度以及絕緣子沒(méi)有采取任何的檢測(cè)措施，線(xiàn)路由于運(yùn)行長(zhǎng)、線(xiàn)路老化等情況都會(huì)出現(xiàn)劣質(zhì)絕緣子，由此降低配電線(xiàn)路運(yùn)行水平，當(dāng)受到雷擊過(guò)電壓時(shí)容易發(fā)生跳閘事故[1]。

（三）防雷保護(hù)安裝對(duì)10kV配電網(wǎng)線(xiàn)路的影響

（1）配電網(wǎng)變壓器的防雷保護(hù)。

在電壓超過(guò)額定數(shù)值十幾到二十倍時(shí)，變壓器中性點(diǎn)附近的絕緣就會(huì)被擊穿。以目前的配電變壓器防雷技術(shù)，一般只會(huì)在高壓側(cè)裝設(shè)避雷器，低壓裝設(shè)避雷器不受重視，在這方面需要重視。在低壓安裝避雷器時(shí)有兩種安裝方式，一種是安裝在低壓總斷路器或者總?cè)蹟嗥鞯那岸?，另一種是安裝在各線(xiàn)路出線(xiàn)的前端。同時(shí)需要注意的是低壓避雷器的接地線(xiàn)應(yīng)該安裝在變壓器零線(xiàn)出線(xiàn)的首端，電流型的保護(hù)器是不允許其后的零線(xiàn)重復(fù)接地。若保護(hù)器停用的情況下，根本起不到防雷保護(hù)作用。安裝在前端時(shí)，可以起到良好的防雷作用。

（2）柱上開(kāi)關(guān)的防雷保護(hù)。10KV配是網(wǎng)中安裝柱上開(kāi)關(guān)和刀閘可以提高供電的安全可靠性，目前的10KV配電網(wǎng)線(xiàn)路中，有一部分柱上開(kāi)關(guān)和刀閘處并沒(méi)有安裝避雷器保護(hù)。

（3）電纜分支箱和開(kāi)關(guān)拒的防雷保護(hù)。

配電網(wǎng)保護(hù)點(diǎn)的安裝過(guò)程中，有兩種安裝方式，一種是每個(gè)單元都安裝相應(yīng)的避雷器；另一種是有選擇性的安裝，第一種安裝方式在成本上稍高第二種方式。

二、10kV配電線(xiàn)路的防雷對(duì)策探討

（一）提高線(xiàn)路的絕緣水平，降低10kV配電線(xiàn)路的閃絡(luò)概率

由于幅值范圍較大容易對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)路產(chǎn)生影響，雷云在離配電線(xiàn)路較遠(yuǎn)時(shí)，需要更換U50%放電電壓的絕緣子來(lái)提高配電線(xiàn)路的耐雷水平。同桿架設(shè)的回路距離由于較小，如果擊穿后工頻續(xù)流較大的情況下，同桿架設(shè)各回路發(fā)生接地事故，由此對(duì)配電線(xiàn)路的供電可靠性造成影響。因此，將裸導(dǎo)線(xiàn)更換成為絕緣導(dǎo)線(xiàn)，在導(dǎo)線(xiàn)與絕緣子之間加上絕緣皮來(lái)提高供電的安全可靠性。

（二）有選擇性地投運(yùn)自動(dòng)重合閘

根據(jù)實(shí)際配電線(xiàn)路狀況進(jìn)行選擇性投運(yùn)自動(dòng)重合閘，純架空線(xiàn)路最好采用投運(yùn)自動(dòng)重合閘，這樣一旦電纜線(xiàn)路發(fā)生故障，可以杜絕其進(jìn)一步擴(kuò)大影響。架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)與電纜的混合線(xiàn)路，當(dāng)電纜的長(zhǎng)度占整條線(xiàn)路的40%時(shí)不要采取投運(yùn)自動(dòng)重合閘，另外一種付于電纜與架空裸線(xiàn)混合的線(xiàn)路，電纜線(xiàn)路占到整條線(xiàn)路長(zhǎng)度的50%以上時(shí)也不需要投運(yùn)自動(dòng)重合閘。

（三）安裝專(zhuān)門(mén)的避雷器進(jìn)行保護(hù)

在架空絕緣線(xiàn)路安裝避雷器，能起到很好的保護(hù)作用。無(wú)間隙的避雷器長(zhǎng)時(shí)間承受著工頻電壓，避雷器往往容易老化，容易引起故障，從而影響配電線(xiàn)路的供電可靠性。根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)雷電易擊段及配電設(shè)備進(jìn)行安裝免維修的氧化鋅避雷器，如配電變壓器、柱上開(kāi)關(guān)處等部分，對(duì)10kV配電線(xiàn)路進(jìn)行全面保護(hù)。避雷器的專(zhuān)門(mén)安裝筆者有以下建議：

（1）在線(xiàn)路桿塔分支處進(jìn)行安裝；

（2）在易受雷擊事故多發(fā)線(xiàn)段安裝

（3）在配電變壓器、刀閘、柱上開(kāi)關(guān)等配電設(shè)備處進(jìn)行避雷器安裝；

（4）在電纜線(xiàn)路和架空絕緣線(xiàn)路的轉(zhuǎn)換處進(jìn)行避雷器安裝；

（5）在線(xiàn)路的T接處安裝進(jìn)雷器進(jìn)行保護(hù)。

（四）使用并聯(lián)間隙絕緣子

電弧在發(fā)生雷擊閃絡(luò)時(shí)盡量不要接觸絕緣子的表面，假設(shè)間隙承受不了操作過(guò)電壓容易發(fā)生一連串問(wèn)題。保護(hù)間隙可以在雷擊線(xiàn)路時(shí)使并聯(lián)間隙先于絕緣子串放電，同時(shí)捕捉放電電弧根部來(lái)引導(dǎo)雷電放入地，從而達(dá)到保護(hù)絕緣子串與線(xiàn)路不會(huì)被燒壞的目的。保護(hù)間隙的運(yùn)行維護(hù)也很簡(jiǎn)單，可以通過(guò)肉眼進(jìn)行觀(guān)察。

（五）降低10kV配電設(shè)備的接地電阻

根據(jù)相關(guān)規(guī)程表明，配電變壓器容量大于100kVA時(shí)，接地電阻應(yīng)該在4以下，而當(dāng)容量在100kVA以下時(shí)，接地電阻應(yīng)在10以下。當(dāng)在線(xiàn)路桿易擊段或者刀閘、柱上開(kāi)關(guān)等設(shè)備處進(jìn)行避雷器安裝時(shí)，避雷器的接地電阻應(yīng)該在4以下。解決線(xiàn)路接地電阻偏高問(wèn)題必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量與勘探，才能制定出符合實(shí)際的降阻措施[2]。具體降阻的措施有以下兩種：

（1）實(shí)踐證明水平接地體這種方式容易腐蝕，使用年限短；

（2）在水平接地體周?chē)M(jìn)行施加高效膨潤(rùn)土降阻防腐劑可以有效降低桿塔的電阻；

（六）過(guò)電壓的防雷保護(hù)

當(dāng)然，我國(guó)目前的防雷保護(hù)技術(shù)有其優(yōu)點(diǎn)，也有其缺點(diǎn)，過(guò)電壓保護(hù)器在架空線(xiàn)路進(jìn)行防雷技術(shù)得到我國(guó)廣泛應(yīng)用，它的工作原理是尖頂波電流在過(guò)零之前有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間電流幅值較小，從而有效防止架空導(dǎo)線(xiàn)因?yàn)楣ゎl續(xù)流的高溫而熔斷或者跳閘。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)目前的10kV配電線(xiàn)路防雷技術(shù)還存在一點(diǎn)問(wèn)題，雷擊是其中較為嚴(yán)重的一部分，配電線(xiàn)路受雷擊所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，阻礙著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的步伐。作為供電系統(tǒng)人員，我們相信只要知道問(wèn)題的原因所在，就可以進(jìn)行制定一系列的預(yù)防對(duì)策，讓電力企業(yè)減少成本損失，增加社會(huì)效益，讓電力系統(tǒng)更安全、更可靠的運(yùn)行。

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