10kV架空配電線路防雷研究

趙國(guó)全/廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司

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10kV架空配電線路防雷研究

趙國(guó)全/廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司

【摘 要】10kV架空配電線路的安全運(yùn)行一直以來(lái)在電網(wǎng)中占據(jù)著舉足輕重的地位。由于10kV架空配電線路供電面積大、負(fù)荷點(diǎn)多而分散、網(wǎng)絡(luò)接線較為復(fù)雜、且絕緣水平較低，因此，受雷擊發(fā)生絕緣子擊穿、線路開(kāi)關(guān)損壞和燒斷導(dǎo)線等事故頻繁發(fā)生，隨著我國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷的日益增加，所帶來(lái)的影響更為突顯。對(duì)10kV架空配電線路的防雷保護(hù)，不但可以提高供電的可靠性和安全性，也給人民群眾的正常生產(chǎn)生活用電帶來(lái)基本保障。基于以上理由，對(duì)10kV架空配電線路的防雷研究，顯得十分必要。

【關(guān)鍵詞】防雷；雷擊閃絡(luò)；建弧率；自動(dòng)重合閘

1.10KV架空配電線路防雷存在的問(wèn)題

1.1感應(yīng)雷過(guò)電壓對(duì)10kV架空配電線路的影響

根據(jù)直擊雷的放電機(jī)理，直擊雷一次只能襲擊一、兩處小范圍的目標(biāo)，而一次雷閃擊卻可以在較大范圍內(nèi)的多個(gè)局部同時(shí)激發(fā)感應(yīng)雷的過(guò)電壓現(xiàn)象，并且這種感應(yīng)高電壓可以通過(guò)電力線傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)致使雷害范圍擴(kuò)大，因此，感應(yīng)雷過(guò)電壓導(dǎo)致的故障比例超過(guò)90%，遠(yuǎn)大于直擊雷。感應(yīng)雷過(guò)電壓主要是針對(duì)架空線路作用，由于城市高層建筑可對(duì)配電線路起到屏蔽作用，因此10kV架空配電線路的防雷保護(hù)主要針對(duì)城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)。

1.2四會(huì)市大沙鎮(zhèn)10kV架空配電線路的雷擊跳閘現(xiàn)狀

肇慶四會(huì)市大沙鎮(zhèn)位于廣東中部，每年5至8月雷雨季節(jié)，線路跳閘次數(shù)多，重合成功率低，不但損壞設(shè)備，還造成搶修工作量的急劇增加。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年四會(huì)市大沙供電所營(yíng)業(yè)區(qū)10kV線路雷擊跳閘次數(shù)偏多，且重合成功率不高。為了減少雷擊跳閘次數(shù)，提高重合成功率，提出以下幾點(diǎn)防雷措施。

2.10KV架空配電線路的防雷措施

2.1減少直擊雷次數(shù)

采用避雷線可以防直擊雷、限制感應(yīng)過(guò)電壓幅值、并在擊桿時(shí)分流。但是由于線路絕緣水平較低，直擊雷易造成反擊，且采用避雷線線路投資大而供電可靠性低，因此，對(duì)于10kV架空配電線路一般不全線架設(shè)避雷線，只在經(jīng)常發(fā)生雷擊故障的桿塔和線路處架設(shè)。

采用避雷針引雷。由于肇慶市雷擊率偏高，對(duì)于高桿塔、鐵橫擔(dān)、終端桿等絕緣較薄弱的地方可加裝避雷針構(gòu)成引雷塔用以引雷，從而減少10kV架空配電線路的雷擊次數(shù)。需要提到的是，與普通避雷針相比，采用新型避雷針:如NCL無(wú)暈接閃器（無(wú)暈避雷針），在直流高壓電場(chǎng)下無(wú)電暈電流，且接閃次數(shù)可以大大提高。

2.2降低雷擊閃絡(luò)率

提高配電線路絕緣水平。造成絕緣子閃絡(luò)的因素，除了絕緣子放電電壓水平外，還與絕緣子的日常運(yùn)行維護(hù)有很大關(guān)系。大沙鎮(zhèn)作為工業(yè)區(qū)，是四會(huì)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力軍，在整個(gè)四會(huì)市是重污穢地區(qū)。在雨季，當(dāng)線路遭受雷害時(shí)，加在絕緣子上的電壓可達(dá)到幾百千伏。一旦絕緣子表面“積污、受潮、且有電場(chǎng)作用”三個(gè)條件同時(shí)滿足，極易發(fā)生污閃，而由污閃造成的線路跳閘一旦發(fā)生，往往不能依靠重合閘迅速恢復(fù)供電，還可能造成導(dǎo)線斷線事故。污閃事故的事故范圍廣、處理時(shí)間長(zhǎng)、停電損失大，對(duì)配電線路故障巡視、搶修人員的搶修處理造成了極大的工作量。為此，對(duì)于經(jīng)過(guò)污穢地區(qū)（工業(yè)污穢）的架空線路，除了加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)，做好絕緣子的定期清掃和測(cè)試工作外，還應(yīng)當(dāng)提高配電線路絕緣水平，降低雷擊閃絡(luò)率。提高配電線路絕緣水平的方法主要有下：（1）裝有鐵橫擔(dān)的鋼筋混凝土桿線路，全部采用高一級(jí)額定電壓的絕緣子。（2）在10kV線路直線桿上，采用不易擊穿老化、抗污閃能力強(qiáng)的瓷橫擔(dān)絕緣子。（3）將裸導(dǎo)線換成架空絕緣導(dǎo)線。但是，由于架空裸導(dǎo)線的斷線故障率明顯低于絕緣導(dǎo)線，因此，四會(huì)市大沙鎮(zhèn)的架空導(dǎo)線構(gòu)成以裸導(dǎo)線為主，絕緣導(dǎo)線為輔。為了在提高線路絕緣水平的同時(shí)降低斷線故障率，可將防弧金具安裝到線路絕緣子附近的絕緣導(dǎo)線上，將閃絡(luò)現(xiàn)象控制在防弧金具和絕緣層之間，以避免線路絕緣導(dǎo)線被燒毀。

安裝金屬氧化物避雷器。配電線路上的柱上斷路器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)等設(shè)備應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器；對(duì)經(jīng)常開(kāi)路運(yùn)行又帶有電壓的柱上斷路器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，也應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器。氧化鋅避雷器閥片具有優(yōu)良的非線性特性和通流能力，且體積小、重量輕、便于安裝。安裝了此類線路避雷器的饋線，能夠有效降低絕緣導(dǎo)線雷擊斷線率和雷擊跳閘率。

安裝具有防雷間隙的防雷絕緣子 。防雷間隙具有引弧作用，可避免絕緣子燒傷，解決絕緣導(dǎo)線的雷擊損傷和雷擊斷線問(wèn)題，提高重合閘的重合成功率。由于加強(qiáng)絕緣、安裝線路避雷器具有一定的局限性，因此將這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的保護(hù)間隙安裝在絕緣子串兩端，與自動(dòng)重合閘配合使用，可以在對(duì)用戶不間斷供電的情況下將雷電流及時(shí)接地。如防雷絕緣子耐張線夾串、防雷支柱絕緣子、復(fù)合橫擔(dān)防雷絕緣子。

2.3降低建弧率

采取合適的中性點(diǎn)運(yùn)行方式降低建弧率。降低建弧率的最重要措施之一是改變接地電弧通道，在純架空配電線路中采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式，可以促使接地電弧快速熄滅。

2.4采用自動(dòng)重合閘

采用自動(dòng)重合閘或自重合熔斷器。作為輔助防雷措施，以減少雷擊線路絕緣子時(shí)，發(fā)生閃絡(luò)的停電事故。架空線路中，因?yàn)槔讚粼斐傻奶l，大部分是由于瞬時(shí)故障引起的，故障消失后，自動(dòng)重合閘可使線路重新恢復(fù)運(yùn)行，提高線路的供電可靠率。

3.總結(jié)

10kV架空配電線路在城市電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，通過(guò)文章的分析，得出了幾種有效防雷措施：如采用避雷線、新型避雷針、提高配電線路絕緣水平、安裝金屬氧化物避雷器、防雷間隙、采取合適的中性點(diǎn)運(yùn)行方式、采用自動(dòng)重合閘或自重合熔斷器裝置。在防雷措施的選取上，應(yīng)根據(jù)不同線路的雷擊受損程度，有重點(diǎn)地進(jìn)行布防，以提高10kV架空配電線路的整體耐雷水平。

參考文獻(xiàn)：

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