10kV電力線路雷擊故障及其防雷策略

胡學(xué)志（國網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司，四川涼山651000）

10kV電力線路雷擊故障及其防雷策略

胡學(xué)志（國網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司，四川涼山651000）

目前，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，從而使我國的電力事業(yè)等得到了長足的發(fā)展，各種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)升級(jí)，使得各方面對(duì)電力的需求不斷加大。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，人們的日常生活供電需求越來越多，所以，努力提高我國的電力方面的配套設(shè)施設(shè)備質(zhì)量成為當(dāng)務(wù)之急，隨著10kV配電線路的不斷普及和發(fā)展，逐漸成為整個(gè)電力線路的關(guān)鍵，然而，由于天氣變化頻繁，設(shè)施設(shè)備數(shù)量比較少甚至老化等這些因素的直接或者間接的影響，導(dǎo)致其很容易發(fā)生故障，從而對(duì)整個(gè)電網(wǎng)線路的正常運(yùn)行產(chǎn)生了很大的影響。本文根據(jù)日常中的不同的雷擊危害，主要講述了10kV電力線路中的雷擊故障以及采取的一些防雷措施。

10kV電力線路；雷擊故障；防雷

前言

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電能逐漸在日常生活中普及開來。然而由于受到電力線路的一些安全事故的影響，必須采取一定的防雷措施，保證整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。一旦電力線路發(fā)生雷擊故障，一方面會(huì)對(duì)電力設(shè)備產(chǎn)生一定的影響，另一方面會(huì)直接影響人們的安全。10kV電力線路作為一種比較常見的配電線路，尤其在夏季，很容易受到雷擊導(dǎo)致短路現(xiàn)象，造成一定的危害，所以，必須采取一定的措施進(jìn)行防雷，從而降低整個(gè)電力線路雷擊的頻率，不斷加強(qiáng)電力線路的設(shè)施和設(shè)備完善措施。隨著出現(xiàn)電力事故的增多，不斷加強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。

1 雷擊種類和危害

1.1 雷擊種類

目前，根據(jù)不同的種類，雷擊過程主要包括直雷擊現(xiàn)象和感應(yīng)雷擊現(xiàn)象。

（1）直雷擊。當(dāng)云層中帶電部分直接對(duì)目標(biāo)放電產(chǎn)生的雷電現(xiàn)象稱之為直雷擊，這種雷擊具有很強(qiáng)的危害和破壞性，不容忽視。另外，直擊雷在進(jìn)行放電的過程中，會(huì)形成一個(gè)很大的磁場，稱之為脈沖磁場，由于大地和導(dǎo)線之間會(huì)形成一種電力回路，這種磁場就會(huì)穿透這個(gè)回路，從而形成一種電磁感應(yīng)的過電壓。由于直雷擊對(duì)電力線路直接進(jìn)行雷擊的現(xiàn)象比較少，所以，10kV配電線路設(shè)施中不會(huì)單獨(dú)配置相應(yīng)的防雷設(shè)施比如避雷針和避雷線等。

（2）感應(yīng)雷擊。在發(fā)生雷放電現(xiàn)象之前，電力線路上的正電荷逐步被吸引集中在突變點(diǎn)附近，進(jìn)而轉(zhuǎn)入附近的導(dǎo)線被束縛起來，而負(fù)電荷則被分散到線路的兩端。一旦云層發(fā)生放電現(xiàn)象，正電荷逐步釋放，相應(yīng)的負(fù)電荷就要進(jìn)行補(bǔ)充，這樣在線路的兩側(cè)就形成了一定的電壓迅速傳遞，最終以過電壓的形式存在。此外，感應(yīng)雷擊也會(huì)形成相應(yīng)的過電壓稱之為靜電感應(yīng)過電壓，這兩種過電壓一旦相遇就會(huì)發(fā)生重疊組合，其過電壓可以達(dá)到500kV左右，具有很強(qiáng)的破壞力，對(duì)電力線路設(shè)備造成了很大的危害，所以，很容易出現(xiàn)故障。

1.2電力線路雷擊故障危害

我國的科學(xué)技術(shù)雖然取得了一定的發(fā)展，但是很多雷擊現(xiàn)象帶來的安全事故還是無法避免的，這種雷擊事故給一些線路電纜設(shè)施和設(shè)備帶來的危害不容小覷，尤其對(duì)一些附近的建筑。這種雷擊事故帶來的過電壓會(huì)嚴(yán)重危害相應(yīng)設(shè)備，甚至出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，從而造成大范圍的電力故障，中斷電力輸送，甚至引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的損失。

2 10kV電力線路雷擊故障分析

2.1 雷擊故障原因

目前，由于一些自然因素和人為因素的影響，導(dǎo)致很多雷擊事故的發(fā)生，受到這些可控因素和不可控因素的影響，一些研究人員逐步把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到可控因素上，來降低雷擊故障帶來的危害。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，研究人員逐步對(duì)危害因素進(jìn)行深入分析和排查，并不斷根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行初步完善，從而達(dá)到減少雷擊故障的目的。雷擊故障發(fā)生原因可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行探討：①在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于一些電力設(shè)施設(shè)備和相關(guān)管理制度不完善，導(dǎo)致在一些雷擊次數(shù)比較多的地區(qū)和領(lǐng)域，使得10kV配電線路的防雷設(shè)施沒有到位，一些規(guī)章制度也沒有及時(shí)進(jìn)行完善，并且缺乏一些專業(yè)人員的技術(shù)監(jiān)督，指導(dǎo)不到位等。②由于不同的區(qū)域地理?xiàng)l件不同，導(dǎo)致在進(jìn)行防雷設(shè)施布置工作時(shí)，死板的按照自己的一些套路，并沒有結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實(shí)際情況，雖然進(jìn)行了一些防雷措施，然而并沒有取得預(yù)期的效果，甚至導(dǎo)致一些防雷保護(hù)設(shè)備在雷擊過程中遭到了嚴(yán)重的破壞。③一些管理部門沒有對(duì)10kV配電線路予以高度重視，另外，相關(guān)政府部門對(duì)電力部門的財(cái)力支持不到位，導(dǎo)致電力部門有心無力，使得相關(guān)防雷水平達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，防雷設(shè)置數(shù)量比較少。另外，由于一些工作人員職業(yè)素養(yǎng)比較差，沒有按照相關(guān)制度要求對(duì)電力線路進(jìn)行相應(yīng)的定時(shí)檢查，從而忽略了一些安全事故的發(fā)生，這種安全隱患在未來會(huì)造成很大的危害。

另外，由于一些電力線路本身具有引雷的特點(diǎn)，所以在配電線路建設(shè)過程中，尤其是在一些空曠區(qū)域，帶有一些金屬結(jié)構(gòu)的螺栓練街舞本身具有引雷的特性，一旦云層發(fā)生放電現(xiàn)象，這種結(jié)構(gòu)很容易吸引電荷發(fā)生雷擊。另外，雖然一些電力線路采用架空設(shè)置，但是這些導(dǎo)線附近或多或少的也會(huì)具備一些突起物，這些物體很容易擔(dān)當(dāng)連接物角色，云層一旦發(fā)生放電，電荷就會(huì)順著這些物體下行，這樣云層電荷就會(huì)和導(dǎo)線的電壓發(fā)生重疊現(xiàn)象，很容易引發(fā)雷擊事故。另外，在架設(shè)導(dǎo)線的時(shí)候，一定要選擇合適的區(qū)域，一些空曠地區(qū)的地形或者一些地形比較復(fù)雜的區(qū)域，很容易導(dǎo)致雷擊故障，其過電壓對(duì)整體的危害非常大。

2.210kV配電線路防雷策略

目前，10kV配電線路主要采取以下幾種防雷策略：

（1）使用終端桿塔。這種防雷措施就是在電力線路的末端安裝避雷裝置，這樣一旦發(fā)生電磁能力轉(zhuǎn)化，可以有效防止異?，F(xiàn)象的發(fā)生，防止電壓發(fā)生過高現(xiàn)象。

（2）架空絕緣導(dǎo)線。這種防雷措施就是把絕緣導(dǎo)線進(jìn)行架空處理，這樣一旦絕緣導(dǎo)線上方發(fā)生雷擊現(xiàn)象，由于直雷擊和感應(yīng)雷擊帶來的過電壓非常大，很容易使線路的絕緣層發(fā)生破壞，甚至造成火災(zāi)事故，因此，可以使用疏導(dǎo)法或者堵塞法來防止雷擊過程中絕緣導(dǎo)線破壞，防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

（3）使用交叉跨領(lǐng)域的電力線路。這種防雷措施就是在兩種不同級(jí)別的線路中，使用一種交叉的方式實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域，這樣可以有效避免由于級(jí)別不同導(dǎo)致的線路跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。但是在使用這種防雷措施時(shí)，需要注意的一點(diǎn)就是一定要設(shè)置好線路交叉的垂直距離。

（4）使用同塔多回路架設(shè)。在電力線路操作的時(shí)，由于很多線路的絕緣措施一致，所以往往在回路比較多的區(qū)域設(shè)置相同的防雷措施，所以，采用同塔多回路的架設(shè)方式，其絕緣方式一般選擇不平衡式，這樣才能進(jìn)一步提高防雷設(shè)施水平。

3 10kV電力線路防雷策略

3.1 避雷針

在所有的防雷裝置中，避雷針是一種比較受歡迎的設(shè)施，其年代比較久遠(yuǎn)，早期的時(shí)候主要是利用一種羊角裝置進(jìn)行電路輸送，這種裝置可以防止設(shè)備受到雷擊的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，避雷針逐漸發(fā)展起來，其設(shè)施水平也得到了很大的提高。后來逐漸出現(xiàn)了一系列新型的避雷針比如碳化硅避雷針以及氧化膜避雷針等，這些改進(jìn)的避雷針不但可以防止設(shè)施受到雷擊的影響，防止電壓過高，還可以保護(hù)這些設(shè)備受到一些過電壓的影響，防止其受到損害，給人們帶來了很大的方便。相應(yīng)工作人員可以根據(jù)不同的雷擊故障來設(shè)置不同的電阻進(jìn)行接地處理，從而可以有效減少電力線路受到雷擊的概率，大大提高了安全性能。

3.2 架空避雷線

通常情況下，在一些大型的建筑設(shè)施和設(shè)備中，一般使用架空避雷線。它的主要作用是可以有效提高避雷裝置結(jié)構(gòu)的可靠穩(wěn)定性，另外，這種避雷線一般都具有屏蔽功能，這樣就可以大大提高這種裝置的使用性能，提高避雷效果，目前在社會(huì)中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.3 保護(hù)器

保護(hù)器中使用最多的就是防雷過電壓保護(hù)器，它可以和絕緣導(dǎo)線并聯(lián)使用，通過串聯(lián)間隙來實(shí)現(xiàn)避雷。這種保護(hù)器本身就具有很多的特點(diǎn)，其經(jīng)濟(jì)型、安全性比較高，不斷受到人們的親睞。然而，值得注意的是，相關(guān)人員在進(jìn)行保護(hù)器安裝和調(diào)試工作中，一定要避免失誤帶來的損失，從而可以大大提高保護(hù)器的避雷效果。

3.4 提高導(dǎo)線絕緣性

為了減少雷擊故障發(fā)生的概率，可以提高相應(yīng)導(dǎo)線的絕緣性。相關(guān)工作人員必須認(rèn)真總結(jié)一些技術(shù)措施，提高導(dǎo)線的絕緣水平和導(dǎo)線的質(zhì)量，并嚴(yán)格按照規(guī)定和制度措施對(duì)相應(yīng)的導(dǎo)線進(jìn)行絕緣工作檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)進(jìn)行處理和匯報(bào)，從而提高相應(yīng)的防雷水平。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的電力行業(yè)得到了長足的發(fā)展，電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)滲透到家家戶戶。所以，如果電力線路一旦發(fā)生故障，就會(huì)給國家、電力系統(tǒng)以及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重的威脅，所以必須提高相應(yīng)配電線路的質(zhì)量和運(yùn)營措施，減少經(jīng)濟(jì)損失，與此同時(shí)，采取一定的防雷措施和防雷裝置，從而保證電力系統(tǒng)正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

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［3］周雪會(huì).試析10kV架空絕緣導(dǎo)線與避雷器雷擊故障及其防護(hù)的策略［J］.大科技，2016（23）：67～68.

TM863

A

2095-2066（2016）30-0067-02

2016-10-2

胡學(xué)志（1981-），男，助理工程師，本科，主要從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化工作。