探討10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)的保護(hù)方案

王昌軍

摘要：文章針對(duì)10kV配網(wǎng)線路的防雷技術(shù)保護(hù)方案進(jìn)行探析，并提出有效的防雷技術(shù)措施，希望可以為10kV配網(wǎng)安全性提供更有力的保障。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng);防雷技術(shù);保護(hù)方案

一 雷擊對(duì)10kV配網(wǎng)線路的危害

1.1配網(wǎng)線路雷擊產(chǎn)生的原因

在10kV配網(wǎng)中，大部分架空線路是直接暴露在戶外環(huán)境中的，在雷電產(chǎn)生時(shí)，容易出現(xiàn)雷擊情況，且配網(wǎng)中存在一些會(huì)增大雷擊概率的因素，具體包括：（1）在10kV配網(wǎng)線路中，接地線是防雷保護(hù)的重要措施，但由于偷盜行為，導(dǎo)致鐵塔、配電變壓器以及開關(guān)等設(shè)備的防雷保護(hù)丟失，防雷能力大大降低，容易遭到雷擊。（2）在線路設(shè)備的安裝中，沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求，接地網(wǎng)、開關(guān)出現(xiàn)不規(guī)范情況，加上大量工程施工的破壞、接地網(wǎng)長(zhǎng)期使用缺乏維修等原因，也會(huì)引發(fā)雷擊事故。（3）在避雷器選用上，設(shè)備自身質(zhì)量不合格或者受雷電長(zhǎng)期沖擊，容易出現(xiàn)失效，無法達(dá)到預(yù)期的防雷作用。（4）在10kV配網(wǎng)線路中，存在多線路交叉的情況，特別是高電壓等級(jí)線路，更容易引來雷電，當(dāng)10kV線路處于多雷區(qū)，由于自身防雷水平低于高等級(jí)電路，對(duì)雷擊的防御能力較低，會(huì)先被雷電攻擊。（5）在10kV配網(wǎng)線路中，絕緣子大多為針式，雖然可以對(duì)雷擊有較好防御效果，但存在擊穿后故障不易發(fā)現(xiàn)的特點(diǎn)，給供電恢復(fù)造成影響。

二 某10kV配網(wǎng)線路具體雷擊危害分析

以某市的10kV農(nóng)配網(wǎng)線路為例，該市為雷暴天氣多發(fā)地區(qū)，雷暴日最高達(dá)到130天，平均雷暴日為83天，雷擊危害較為嚴(yán)重，在配網(wǎng)線路長(zhǎng)期運(yùn)行中，配變電、低壓用電設(shè)備由于雷擊導(dǎo)致的損害事件經(jīng)常發(fā)生。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，配變電壓器事故有95%左右是由于雷擊導(dǎo)致的，表計(jì)損壞大約有60%是由雷擊造成的，每年10kV配網(wǎng)線路由雷擊造成的配變電、表計(jì)損失高達(dá)1.3千萬元。此外，用電用戶的大量低壓用電設(shè)備會(huì)被雷電損壞，甚至給用戶生命安全造成一定威脅。

在雷電危害的具體類型上，由于雷擊造成的設(shè)備損壞包括避雷裝置、配變電壓器、分段器、SF6開關(guān)、針式瓷瓶等等;此外，架空線路也會(huì)受雷擊而斷線，多相瓷瓶閃絡(luò)引發(fā)導(dǎo)線燒斷、遠(yuǎn)離變壓器的導(dǎo)線由于感應(yīng)過電壓燒毀等。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該市10kV配網(wǎng)線路全年由雷擊導(dǎo)致的跳閘次數(shù)有93次，雷害事故主要與雷電活動(dòng)有關(guān)，在活動(dòng)頻繁的6、7、8月，雷害事故占全年的80%左右，每月的線路跳叉次數(shù)大約為25次，而春季和冬季基本沒有雷擊事故發(fā)生。

三 某10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)的保護(hù)方案

3.1當(dāng)前10kV配網(wǎng)線路的防雷技術(shù)保護(hù)措施

（1）在10kV配網(wǎng)線路的防雷方面，需要結(jié)合實(shí)際情況做好防雷工作，就本10kV配網(wǎng)線路而言，需要充分考慮當(dāng)?shù)囟嗬椎淖匀粭l件，從各個(gè)方面提高防雷能力。其中，在桿塔選型上，需要改變通用設(shè)計(jì)方案，根據(jù)多雷的客觀實(shí)際與相關(guān)防雷經(jīng)驗(yàn)，在桿塔上架設(shè)屏蔽針，并對(duì)跨越桿塔的轉(zhuǎn)角桿跳線、保護(hù)角等采取有效屏蔽處理，對(duì)桿塔接地電阻采取降低措施，當(dāng)遇到土壤電阻率較高的情況時(shí)，需要通過接地延伸的方式解決，保證接地電阻符合相關(guān)規(guī)程的要求。（2）增加分流。在10kV配網(wǎng)線路的雷擊事故中，雷電擊中桿塔后，入地電流會(huì)在接地電阻、塔身上形成高電壓，為降低桿塔反擊電位，需要采取增加分流的措施，具體包括：1）降低接地電阻，通常來說，接地電阻應(yīng)當(dāng)控制在10Ω，在電阻率稍高的山區(qū)，也需要控制在25-35Ω范圍內(nèi);2）對(duì)接地進(jìn)行適當(dāng)延伸，通過鋪設(shè)延伸接地的方式，可以對(duì)入地電流起到更好的分散效果，也可以耦合導(dǎo)線，降低雷電的反擊;3）裝設(shè)耦合地線，可以起到增大地線、導(dǎo)線間耦合系數(shù)與提高分流的作用，從實(shí)際運(yùn)行情況來看，耦合地線具有較好的防雷效果，但在終端桿塔中采取耦合地線時(shí)，需要結(jié)合延伸接地、降低接地電阻的手段來提高防雷保護(hù)水平。（3）做好絕緣保護(hù)。絕緣是10kV配網(wǎng)線路防雷的重要保障，對(duì)線路運(yùn)行安全起著關(guān)鍵作用，可以采取的保護(hù)措施有：1）在絕緣子選用上，要加強(qiáng)對(duì)絕緣子性能的檢測(cè)，確保絕緣子質(zhì)量符合要求，發(fā)揮良好的絕緣作用，提高線路的絕緣能力;2）在配網(wǎng)線路運(yùn)行過程中，需要加強(qiáng)對(duì)絕緣子零值檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣性能受損的情況，并及時(shí)更換絕緣子，避免出現(xiàn)長(zhǎng)期絕緣性能降低;3）在雷電活動(dòng)劇烈的季節(jié)或地區(qū)，需要對(duì)頻繁跳閘的桿塔采取增加絕緣子數(shù)量的方式，提高對(duì)反擊電壓的承受能力，并用膠裝瓷橫擔(dān)代替針式絕緣子，增加絕緣子串的數(shù)量，增加導(dǎo)線與桿塔間的距離，達(dá)到增強(qiáng)線路耐雷能力的效果。（4）設(shè)備避雷器的運(yùn)用。在10kV配網(wǎng)線路的電纜、配變開關(guān)的高壓側(cè)與變壓器低壓側(cè)，需要安裝避雷器，避免雷擊造成的損壞;同時(shí)，對(duì)于避雷器需要進(jìn)行定期檢測(cè)與輪換，及時(shí)將避雷性能降低與舊式防雷設(shè)備淘汰，確保避雷器具有良好防雷效果，提高10kV配網(wǎng)線路的防雷能力。（5）做好接地電阻的控制。在接地電阻施工完成后，需要在干燥季節(jié)進(jìn)行測(cè)試，確保測(cè)試的準(zhǔn)確，保證接地電阻值是符合設(shè)計(jì)要求的;同時(shí)，在運(yùn)行中還需要對(duì)地網(wǎng)的接地電阻進(jìn)行定期測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不符合要求的情況，采取改造方式提升地網(wǎng)導(dǎo)流能力。（6）架空導(dǎo)線的防雷措施。在10kV配網(wǎng)的架空導(dǎo)線中，絕緣導(dǎo)線只是在靠近建筑物或人口相對(duì)密集區(qū)域使用，該10kV配網(wǎng)采取的是JKLGYJ-70型號(hào)絕緣導(dǎo)線，在產(chǎn)生雷電電流時(shí)，導(dǎo)線的散熱性是低于裸導(dǎo)線的，容易造成導(dǎo)線燒毀故障。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)采取加設(shè)氧化鋅避雷器的方式來解決，如果導(dǎo)線架空長(zhǎng)度相對(duì)較大，除了安裝在兩側(cè)的避雷器外，也需要在中段合適部位裝設(shè)避雷器，如果有線路交叉跨越的情況，氧化鋅避雷器適宜安裝在交叉點(diǎn)附近的桿塔上。（7）設(shè)置絕緣薄弱點(diǎn)。在10kV配網(wǎng)線路或者設(shè)備上，可以通過人為的方式來設(shè)置絕緣薄弱點(diǎn)，也就是間隙裝置，利用間隙擊穿電壓相對(duì)較低的特點(diǎn)，在配網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，間隙會(huì)保持隔離絕緣;當(dāng)出現(xiàn)雷電過電壓時(shí)，間隙會(huì)擊穿接地，對(duì)放電電壓產(chǎn)生降壓效果，進(jìn)而對(duì)配網(wǎng)線路、設(shè)備的絕緣起到保護(hù)作用。

3.2 10kV配網(wǎng)線路防雷保護(hù)水平提升的措施

3.2.1線路避雷器防雷的基本原理

在雷電擊中配網(wǎng)線路桿塔時(shí)，雷電電流會(huì)分成兩部分，分別經(jīng)過導(dǎo)線、塔體，當(dāng)雷電流超過一定值時(shí)，避雷器會(huì)發(fā)生動(dòng)作進(jìn)行分流，使大部分雷電流從引流線、避雷器中進(jìn)入地網(wǎng)中。對(duì)于經(jīng)過導(dǎo)線的電流，受導(dǎo)線電磁感應(yīng)的影響，會(huì)出現(xiàn)耦合分量，避雷器大量分流的偶合作用可以對(duì)導(dǎo)線起到提高電位的效果，控制導(dǎo)線與塔頂間的電位差，避免絕緣子閃絡(luò)問題的發(fā)生，達(dá)到防雷保護(hù)的目標(biāo)。

3.2.2線路避雷器安裝注意事項(xiàng)

在10kV配網(wǎng)線路避雷器的安裝中，需要注意的事項(xiàng)有：（1）在安裝位置上，要盡量選擇多雷區(qū)、雷擊概率較大的桿塔，優(yōu)先安裝在鐵塔上;（2）在安裝過程中，避雷器應(yīng)當(dāng)避免有外部荷載，避免避雷器損壞，并確保安全距離符合要求;（3）在避雷器接線上，接地線、接地網(wǎng)都需要單獨(dú)敷設(shè)，不能與桿塔共用，接地線截面要超過25mm2，接地網(wǎng)電阻應(yīng)小于10Ω;（4）在引下線連接上，應(yīng)與接地網(wǎng)保持良好連接，盡量縮短長(zhǎng)度，材料適宜選用截面2525mm2的銅芯絕緣線。

綜上，對(duì)于10kV配網(wǎng)線路來說，雷電是影響配網(wǎng)運(yùn)行安全的一個(gè)主要因素，為保障配網(wǎng)長(zhǎng)久、安全的運(yùn)行，就必須加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)線路防雷保護(hù)的重視，了解雷擊產(chǎn)生的原因，采取合理、有效的防雷技術(shù)措施，制定全面的防雷保護(hù)方案，減少雷擊故障的發(fā)生，提高10kV配網(wǎng)線路供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭義新.10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)的保護(hù)方案分析[J].通訊世界，2017（24）：176-177.