10kV配電線路防雷水平分析及提高方法的研究

武玉凱 馬祥國 張強(qiáng)強(qiáng) 卓延?xùn)| 楊新成

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力供應(yīng)也越來越廣泛，因此對電力供應(yīng)的需求不斷增加，特別是在10kV配電線路，應(yīng)用范圍逐漸增大。10kV配電網(wǎng)由于網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，絕緣水平低，不僅會(huì)造成直接的閃電雷擊事故，且感應(yīng)雷也能造成較大的危害。文章旨在了解10kV配電線路的防雷現(xiàn)狀以及防雷措施，提出更多的對策來幫助10kV配電線路的防雷，避免更多事故發(fā)生。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路；防雷；方法

一般情況下，10kV配電的線路具有十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，且具有的絕緣性能也不夠好，線路會(huì)受到直擊雷以及感應(yīng)雷的影響，造成損失，導(dǎo)致配電網(wǎng)難以順利的進(jìn)行。所以為了能夠有效的找出10kV配電線路受到雷害事故的根源所在，要有針對的對10kV配電線路的防雷措施進(jìn)行探討，并采取相應(yīng)的措施解決這些問題。

1 10kV配電線路雷擊過電壓的特征

如果地面發(fā)生雷擊，地表周圍的電力和電子設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)烈的電磁感應(yīng)，其中包含一個(gè)靜電、輻射和磁重量。當(dāng)電磁感應(yīng)傳輸?shù)骄€路中時(shí)，10kV配電線路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓。線電壓的大小為雷電流的大小有關(guān)，線路距雷電通道的遠(yuǎn)近、線路的懸掛高度因素有關(guān)，通常可以達(dá)到10kV～400kV。如果感應(yīng)電壓大于80kV，線路絕緣子能使線和旅行時(shí)的電壓高于線50%放電電壓。所以10kV配電線路跳閘是由感應(yīng)電壓引起的。

2 10kV配電線路的防雷現(xiàn)狀

2.1防雷方式有待提升

我國根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平發(fā)展，大多地區(qū)采用“疏導(dǎo)式”的防雷措施，我國雖然對架空絕緣導(dǎo)線的研究起步較其他國家晚，可近幾年的防雷措施研究也漸漸重視起來，北京、上海等城市已先后開展了防雷措施的研究實(shí)踐活動(dòng)。從全國來看，經(jīng)濟(jì)越好的城市在10kV配電線路防雷方面的措施防御得越好，在一些比較偏遠(yuǎn)的地方卻不盡人意，很多裸線在雷擊下根本無法適應(yīng)，直接導(dǎo)致故障的產(chǎn)生，上述的一些防雷現(xiàn)狀也只是應(yīng)用在大部分地區(qū)，一小部分地區(qū)的10kV配電線路復(fù)雜并且粗略，在氣候環(huán)境惡劣的情況下無法正常運(yùn)作，常常發(fā)生故障。當(dāng)然，我國也在不斷提升防雷的措施，在防雷方面越加重視，覆蓋面也會(huì)越來越廣，采用的方式也會(huì)越來越多，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高，成本方面也在積極投入中。

2.2不合理的設(shè)計(jì)安裝

一旦10kV遭受雷電襲擊的頻率較高時(shí)，絕大多數(shù)原因在于設(shè)計(jì)安裝配電線路時(shí)存在著許多的不合理因素，絕大部分的配電電路設(shè)計(jì)中對線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒有能夠跟當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和氣候條件等相關(guān)因素有效的結(jié)合在一起，開展相關(guān)的防護(hù)工作時(shí)更多的只為了應(yīng)付上級(jí)的檢查，一旦雷擊事故的發(fā)生率提高時(shí)，主要原因在于安裝環(huán)節(jié)上不夠合理。對線路進(jìn)行防護(hù)時(shí)，也只是為了應(yīng)付相關(guān)部門的檢查，卻不會(huì)考慮到其實(shí)際具有的防雷作用。

3提高10kV配電線路的防雷水平

3.1雷電故障的消除和預(yù)防性

在供電線路故障的情況下，我們首先需要與氣象部門保持密切的溝通，做好防故障的發(fā)生，做好應(yīng)急預(yù)案，減少故障造成的負(fù)面影響。其次，根據(jù)氣候的區(qū)域差異，雷電易發(fā)區(qū)域的雷電防護(hù)措施，通常容易出現(xiàn)故障的配電線路設(shè)備是一種絕緣子，分析將用以替代常用的絕緣子在雷電的情況下不容易出現(xiàn)故障，因此應(yīng)加強(qiáng)使用懸式絕緣子。在配電線路和變壓器等設(shè)備上應(yīng)安裝足夠的防雷裝置，從而提高10kV配電線路的整體運(yùn)行水平。

3.2安裝專門的避雷器

避雷器是10kV配電線路當(dāng)中重要的防雷裝置，能夠?qū)φ麄€(gè)線路起到良好的保護(hù)作用。無間隙避雷器在工頻電壓、續(xù)流以及雷過電壓的共同作用下，很容易發(fā)生老化的現(xiàn)象，從而使防雷作用失效。氧化鋅避雷器能夠?qū)ε潆娋€路中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行專門的保護(hù)，如果在柱上開關(guān)和刀閘進(jìn)行避雷器安裝，就可以對配電線路進(jìn)行全面的保護(hù)。

3.3提高配電線路的絕緣水平

如果電壓的變化幅度過大，將會(huì)對配電線路的運(yùn)行造成不利的影響。為了提高10kV配電線路的防雷效果，應(yīng)該使用放電電壓絕緣子，以提高線路絕緣水平。由于同一根桿子上回路之間的距離很小，一旦被雷過電壓擊穿，就很容易出現(xiàn)回路接地的現(xiàn)象。因此，所有的導(dǎo)線必須加上絕緣層，絕緣子與導(dǎo)線之間必須設(shè)置絕緣皮。

3.4架空線路過電壓保護(hù)器

一旦架空線路過電壓保護(hù)器進(jìn)行實(shí)際工作時(shí)，主要在于其對弧角進(jìn)行了限流，國內(nèi)對適合國情的防雷技術(shù)過早的進(jìn)行了研發(fā)，填補(bǔ)了國內(nèi)對于架空線受到雷電襲擊而產(chǎn)生斷線以及解決跳閘措施方面存在的空白。非線性電阻限流元件（氧化鋅閥片）通過串聯(lián)發(fā)生放電間隙組成架空線路的過電壓保護(hù)器。并跟以下幾方面的元件進(jìn)行配合，即：絕緣子串聯(lián)間隙的引流環(huán)；氧化鋅非線性電阻限流元件，在被雷電過電壓影響后，會(huì)發(fā)生通流動(dòng)作，釋放出大量的電壓能量，對雷電過電壓形成了有效的限制。

3.5 10kV配電線路自然因素防范

主要的防范措施包括：第一，提高防雷能力，避雷器絕緣子，特別是加強(qiáng)針式絕緣子，懸式絕緣子或雷擊閃絡(luò)現(xiàn)象相對較低，主要是針式設(shè)備容易出現(xiàn)問題；第二，加強(qiáng)安裝在10kV線路避雷器，金屬氧化物避雷器安裝型出口端的位置，如果10kV配電線路長，容易遭受雷擊，防雷設(shè)備應(yīng)設(shè)有金屬或金屬氧化物避雷器，變壓器的電壓型對應(yīng)，線要安裝酒吧附近的鐵或鍍鋅件，電氣設(shè)備配置防雨防雷措施；第三，定期維護(hù)接地，對確保對標(biāo)準(zhǔn)的阻力；第四，加強(qiáng)了各部門之間的關(guān)系和氣象部門的關(guān)系，及時(shí)了解季節(jié)性天氣情況，最能減少甚至避免因氣象災(zāi)害造成的損失。

綜上所述，10kV配電線在被雷電襲擊后，會(huì)嚴(yán)重威脅其正常的安全運(yùn)行，對于電力的正常供應(yīng)也產(chǎn)生了一定的影響，對經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的制約。經(jīng)過長期的試驗(yàn)和探索后，越來越多的避雷措施被運(yùn)用到了配電線的防雷保護(hù)中。然而，現(xiàn)階段使用的避雷措施依舊存在著一些不足，所以配電線的避雷技術(shù)及防范措施還有待進(jìn)一步的探索和運(yùn)用。