淺談10kV配電線防雷保護措施

李明德

摘 要：10kV配電線防雷是否合理直接涉及到配電線的安全問題。本文針對10kV架空線路經(jīng)常發(fā)生雷擊停電事故原因進行探討分析，結(jié)合實際情況就10kV架空線路防雷提供綜合改進措施，使10kV配電網(wǎng)供電更可靠、更穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：架空線路；防雷設(shè)備原理；解決措施

中圖分類號：TM863 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0137-01

1 現(xiàn)狀調(diào)查及事故原因分析

1.1 現(xiàn)有的防雷措施

某供電局現(xiàn)有10kV配電公用線路的主要避雷方案如下：（1）每個臺區(qū)在跌落式熔斷器與變壓器之前設(shè)置高壓避雷器1組。（2）每個線路分段點斷路器開關(guān)電源、負(fù)荷側(cè)分別設(shè)置高壓避雷器1組。（3）配電線路在雷擊氣候較多區(qū)域設(shè)置過電壓保護器。（4）絕緣導(dǎo)線每個檔距設(shè)置防雷線夾。

1.2 雷擊跳閘原因分析

（1）避雷設(shè)備質(zhì)量問題線路所用避雷器質(zhì)量不達標(biāo)，避雷器方波電流達不到國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)發(fā)生雷電時避雷器易被擊爆，進而引起線路跳閘。（2）避雷器結(jié)構(gòu)問題我市部分避雷器為跌落式結(jié)構(gòu)，因跌落式避雷器的結(jié)構(gòu)特點，避雷器與接地體通過可卸的活動連接口中的一個小鐵片互相接觸，無法通過強大的雷電流，其泄流能力不強，不能有效泄流，容易造成線路殘壓過高，擊爆設(shè)備。（3）過電壓保護器設(shè)置點不合理按現(xiàn)有模式，過電壓保護器設(shè)置選點主要是事后處理原則，沒有結(jié)合開平地區(qū)雷區(qū)分布整體考慮，過電壓保護器設(shè)置位置不夠全面，當(dāng)發(fā)生新一輪雷電天氣時，未設(shè)置過電壓保護器的配電線路無法受到有效保護，進而引發(fā)配電線路雷擊跳閘。

2 防雷設(shè)備原理分析

2.1 氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器的工作原理：因氧化鋅材質(zhì)的非線性伏安特性（電壓越小電阻越大，電壓越大電阻越小），當(dāng)線路正常供電運行時，作用于避雷器的電壓為工頻電壓，此時避雷器自身電阻很大，流過其的電流可忽略不計，不會對配電線路的正常運行造成影響。只有當(dāng)架空線路遭受直接雷或感應(yīng)雷時，此時避雷器承受過電壓，避雷器中的氧化鋅電阻迅速下降，泄放過電壓能量，從而保護線路，使電力系統(tǒng)得以繼續(xù)正常工作，不至于跳閘停電。

2.2 過電壓保護器

過電壓保護器與普通氧化鋅避雷器相比增加了引流環(huán)，引流環(huán)與避雷器連接，與架空導(dǎo)線保證一個適當(dāng)?shù)目諝忾g隙，在配電線路正常供電運行狀態(tài)下，空氣間隙阻斷工頻電壓，此時避雷器可理解為不工作（理論使用壽命更長）。當(dāng)架空線路在直擊雷或感應(yīng)雷的作用下，間隙被雷擊過電壓擊穿，電弧在引流環(huán)上燃燒，將雷電過電壓通過避雷器引至大地，雷電過電壓結(jié)束后，此時避雷器本體僅承受線路正常供電運行的工頻電壓，其電阻在極短時間內(nèi)突然變大，電流電弧被抑制在較低數(shù)值，電弧在短時間內(nèi)自然斷開，架空導(dǎo)線停止對避雷器放電，從而保護線路。

2.3 防雷線夾

防雷線夾工作原理：將防雷線夾設(shè)置于電桿的負(fù)荷側(cè)方向，當(dāng)線路遭受雷擊時，防雷線夾引弧臂與接地板之間形成閃絡(luò)，形成短路通道，因雷電電弧向負(fù)荷側(cè)移動的特性，持續(xù)的工頻電弧移到線路的燃燒臂上燃燒，通過燃燒釋放雷電過電壓，保護配電線路正常運行。本文介紹一種新型的防雷線夾組合方案，此方案在防雷線夾的基礎(chǔ)上進行了些許改進，并獲得實用新型專利（專利號：ZL201420401525.1），專利發(fā)明人：本人。此方案即在普通安裝方法的基礎(chǔ)上加入了防雷引流線。防雷引流線先與架空線路連通，然后將防雷線夾設(shè)置于防雷引流線上，此方法有如下優(yōu)勢：（1）防雷線夾設(shè)置在防雷引流線上，即使因防雷線夾安裝不規(guī)范也只會燒斷防雷引流線，可使主線能夠得到最大限度保護。（2）此方案通用性強，因加入了防雷引流線，防雷線夾型號固定，施工工藝統(tǒng)一，設(shè)置效果能夠得到更好保障。（3）在防雷線夾中加入防雷引流線的使用，可大大降低導(dǎo)線雷擊斷線率。

3 架空線路防雷綜合措施

（1）每間隔5基電桿設(shè)置1組線路避雷器。（2）線路避雷器間隔不超過300m，每個耐張段內(nèi)最少配置1組線路避雷器。（3）變電站出線線路段4基電桿內(nèi)如沒有設(shè)備的，設(shè)置1組線路避雷器。（4）在山頂?shù)母呶浑姉U塔或迎風(fēng)坡，線路檔距較長的，每間隔一基桿塔設(shè)置1組避雷器。（5）對于聯(lián)絡(luò)線路，在架空線路聯(lián)絡(luò)點的斷路器兩側(cè)各設(shè)置1組避雷器。（6）每個臺區(qū)在跌落式熔斷器與變壓器之間設(shè)置高壓避雷器1組；臺區(qū)桿塔前后4個檔距（或超過200m）仍然沒有第二個臺區(qū)的，必須在臺區(qū)的第一基桿塔處設(shè)置防雷線夾或者過電壓保護器1組。（7）10kV線路柱上分段開關(guān)、隔離開關(guān)兩側(cè)都必須各設(shè)置1組避雷器。（8）將處于線路末端的臺區(qū)前一基電桿設(shè)置1組避雷器。（9）T接點如沒有柱上分段開關(guān)、隔離開關(guān)等，須設(shè)置避雷器1組。（10）線路由平原架設(shè)轉(zhuǎn)至山區(qū)架設(shè)，在上山第一基電桿和下山第一基電桿配置1組線路避雷器。

4 結(jié)語

以提高10kV配電線路防雷水平，解決目前線路防雷效果不理想、線路遭受雷擊易跳閘為出發(fā)點，制定不同類型、不同區(qū)域內(nèi)線路差異化配置防雷設(shè)計方案，確保10kV配電線路的可靠、穩(wěn)定運行是我們所有電力設(shè)計人員義不容辭的責(zé)任。

參考文獻

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