10kV配電線路雷擊故障特性分析及防雷策略

崔戰(zhàn)濤

（國網(wǎng)寧夏電力公司石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山 753003）

10kV配電線路雷擊故障特性分析及防雷策略

崔戰(zhàn)濤

（國網(wǎng)寧夏電力公司石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山 753003）

隨著我國社會的快速發(fā)展，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到了不斷的優(yōu)化，我國社會各界對電力的需求越來越大。隨著人們?nèi)找娓邼q的供電需求，必須要不斷地提高我國電力建筑設(shè)施的質(zhì)量。目前，10kV配電線路已經(jīng)成為我國供電系統(tǒng)的重要組成部分，但是，其發(fā)生的故障比較高，會受到諸多因素的影響，比如設(shè)備數(shù)量多、設(shè)備老化以及天氣變化等諸多因素，進(jìn)而會直接影響到用戶供電的需求。本文主要講述了雷擊分類和危害，10kV配電線路防雷水平分析以及降低雷擊率的主要措施。

10kV配電線路；雷擊故障；防雷措施

10kV配電線路在夏季的時候容易受到雷擊，進(jìn)而會出現(xiàn)短路故障，必須要結(jié)合實際情況提高相應(yīng)的防雷措施，有針對性地采取有效措施來降低配電線路雷擊的建弧率，必須要不斷地完善和創(chuàng)新10kV配電線路的保護(hù)措施。配電線路出現(xiàn)故障的因素諸多，進(jìn)而導(dǎo)致線路故障率比較高，對于我國電力行業(yè)的發(fā)展來講是一項十分艱巨的任務(wù)。

一、雷擊分類以及危害

1. 雷擊分類

（1）直擊雷。直擊雷主要就是指帶電的云層直接對某物進(jìn)行猛烈地放電，其破壞力十分巨大。根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，10kV及以下的配電線路和設(shè)備并不會單獨設(shè)立相應(yīng)的避雷線和避雷針，其主要原因是因為直接擊中配電線路的雷電比較少。

（2）感應(yīng)雷雷擊過電壓。雷云在進(jìn)行放電之前，線路上的正電荷逐漸吸引到靠近電場突變點附近的導(dǎo)線上，轉(zhuǎn)變?yōu)槭`電荷，負(fù)電荷將會被排斥到兩側(cè)運動。雷云在進(jìn)行放電的時候，負(fù)電荷會迅速地中和，正電荷逐漸會失去束縛力，最終以電壓波的形式向兩端迅速傳播，形成了靜電感應(yīng)過電壓。另外，直擊雷放電逐漸會形成強(qiáng)大的脈沖磁場，磁力線會穿過配電線路導(dǎo)線與大地之間形成的電氣回路，瞬間就能夠產(chǎn)生電磁感應(yīng)過電壓。靜電感應(yīng)過電壓和電磁感應(yīng)過電壓會逐漸疊加，從而形成感應(yīng)雷過電壓，幅值可以高達(dá)400kV～500kV，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)備的雷電沖擊耐壓，進(jìn)而出現(xiàn)故障，最終導(dǎo)致跳閘等現(xiàn)象的發(fā)生。

2. 10kV配電線路雷擊過電壓的危害

雖然科學(xué)技術(shù)得到了空前的發(fā)展，但是雷害事故還是無法完全避免的，只能采取一些預(yù)防措施降低雷擊的概率，雷害事故一旦發(fā)生必然會帶來一定程度的危害，尤其是通電線路、輸電設(shè)施以及配電電纜等比較近的一些建筑物。雷害事故發(fā)生的時候，雷害過電壓會比較高，甚至?xí)^電氣設(shè)備的絕緣體，進(jìn)而會出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象出現(xiàn)，最終導(dǎo)致周圍區(qū)域的電力供應(yīng)中斷，甚至還會出現(xiàn)比較嚴(yán)重的火災(zāi)事故和觸電事故，給人們帶來人身傷亡和財產(chǎn)損失。

二、10kV配電線路防雷水平分析

1. 雷害事故的原因分析

導(dǎo)致雷害事故發(fā)生的原因諸多，不僅因為人為工作不到位，也因為自然因素的影響，但是，我們只是研究目前可以實施的控制措施，然后結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對部分原因進(jìn)行不斷地完善和創(chuàng)新，進(jìn)而達(dá)到減少雷害次數(shù)的目的。其主要原因可以從以下幾個方面得以體現(xiàn)。其一，大部分雷害比較頻繁的區(qū)域電力設(shè)施和配電線路的管理規(guī)章制度并沒有得到完善，進(jìn)而導(dǎo)致大部分10kV配電線路的防雷措施和防雷裝置的設(shè)施工作并沒有到位，缺乏相應(yīng)的監(jiān)督和指導(dǎo)工作。其二，在進(jìn)行防雷設(shè)施布置工作的時候并沒有結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，導(dǎo)致防雷措施雖然實施了，但是并沒有什么防雷效果，甚至是一部分防雷設(shè)施并沒有得到安全保護(hù)。其三，相對于整體來講，我國10kV配電線路的建設(shè)并沒有得到相關(guān)部門的重視，進(jìn)而導(dǎo)致財政支持力度比較小，導(dǎo)致防雷水平還比較低，防雷裝置的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到相關(guān)要求。其四，并沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)對10kV配電線路進(jìn)行安全檢查，導(dǎo)致一些故障存在著遺漏，進(jìn)而給雷害事故埋下了安全隱患。

2. 目前我國10kV配電線路主要防雷措施

（1）終端桿塔的防雷方式。其主要措施就是在10kV配電線路尾端安置避雷器，從而能夠有效避免電磁能量的轉(zhuǎn)化異常，杜絕線路電壓的升高。

（2）架空絕緣導(dǎo)線的防雷措施。雷擊出現(xiàn)在絕緣架空導(dǎo)線上方的時候，會受到強(qiáng)大感應(yīng)電壓和直擊雷過電壓的影響，導(dǎo)致線路的絕緣層出現(xiàn)損壞，最終會出現(xiàn)燃燒的事故發(fā)生，導(dǎo)致線路被燒斷。往往將這個技術(shù)應(yīng)用到堵塞法和疏導(dǎo)法預(yù)防雷擊出現(xiàn)的線路燒斷現(xiàn)象。

（3）配電線路交叉跨域的防雷方式。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，兩條不同級的線路在交叉跨越的時候就會導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，往往會選擇線路交叉跨越的方式，如果無法避免，線路交叉的垂直距離必須要滿足相關(guān)的關(guān)系。

（4）一塔多回路架設(shè)方式。在實際操作的過程中，往往會選擇相同的絕緣措施，并且在進(jìn)行回路較多的地方設(shè)置相應(yīng)的防雷設(shè)施，另外還必須要針對同塔多回路架設(shè)的線路采取不平衡的絕緣方式，從根本上提高線路的防雷和耐雷的水平。

三、降低10kV配電線路雷擊故障率措施

1. 避雷器

避雷器是目前比較常見的電路防雷設(shè)備，避雷器的歷史比較悠久，早在19世紀(jì)末期的時候，避雷器就已經(jīng)誕生，其主要就是以羊角形的狀態(tài)應(yīng)用到輸電線路中，其主要作用就是避免雷擊損壞設(shè)備。隨著時間的推移，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在20世紀(jì)避雷器得到了空前的發(fā)展，氧化膜避雷器、丸式避雷器以及碳化硅避雷器等全新的避雷器紛紛涌現(xiàn)出來，不僅能夠有效的預(yù)防雷擊現(xiàn)象的發(fā)生而導(dǎo)致的配電線路出現(xiàn)過高電壓，還可以有效地保護(hù)電氣設(shè)備避免高瞬態(tài)過電壓的危害，減少雷電給10kV配電線路所帶來的破壞和損害。配電線路的工作人員可以根據(jù)配電線路故障來制定相應(yīng)的接地電阻，進(jìn)而從根本上減少10kV配電線路受到雷擊的故障率。

2. 架空避雷線

架空避雷線往往被應(yīng)用于大型建筑以及發(fā)射架等設(shè)備，架空避雷線在10kV配電線路中的使用的主要功能和目的就是提升避雷結(jié)構(gòu)的有效性。另外，架空避雷線本身還具有較好的屏蔽功效，進(jìn)而很好地保護(hù)10kV配電線網(wǎng)，所以，架空避雷線本身具有較高的適用性，并且取得了非常好的實踐效果，得到了社會各界的廣泛認(rèn)可。

3. 防雷過電壓保護(hù)器

防雷過電壓保護(hù)器的主要工作原理就是與10kV配電線路的絕緣子以及導(dǎo)線進(jìn)行并聯(lián)，進(jìn)而通過導(dǎo)線引流球之間的串聯(lián)間隙達(dá)到較好的避雷效果。10kV配電線路中的避雷措施主要就是防雷過電壓保護(hù)器本身具有諸多優(yōu)點，比如較好的使用性和經(jīng)濟(jì)性。在選擇防雷過電壓保護(hù)器的時候，相關(guān)的工作人員必須要保障其合理的配置和安裝，減少安置的失誤，從根本上提高10kV配電線路的避雷能力。

4. 提升配電線路絕緣水平

為了能夠有效地降低10kV配電線路雷擊故障率，可以提升配電線路的絕緣水平。配電線路的相關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，不斷完善和創(chuàng)新絕緣水平，提高絕緣管理工作的水平和質(zhì)量。另外，在提高配電線路絕緣水平的時候，相關(guān)工作人員必須要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行絕緣性能的零值檢測工作，從根本上提高10kV配電線路的防雷水平。

隨著我國社會的快速發(fā)展，我國電力行業(yè)得到了空前的發(fā)展，10kV配電線路是我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，被廣泛地應(yīng)用到我國各個領(lǐng)域內(nèi)，一旦出現(xiàn)雷害事故的頻繁發(fā)生就會對配電線路帶來較大的損害，嚴(yán)重的會直接降低配電線路運行的質(zhì)量和效率，甚至還會帶來比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須要重視防雷措施和防雷設(shè)備的安置工作，從根本上保障電力系統(tǒng)的高效運行。

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