10kV 配電線的防雷問題成因及解決措施

沈凌男 張雅舟 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南通市海門區(qū)供電分公司

雷電天氣通常都是伴隨雨季而來，而雷擊對配電線路的影響也最大，在配電線路的日常運行中，通常會遭受雷擊導(dǎo)致跳閘。如何加強配電線路抗雷能力，就成了當(dāng)下電力行業(yè)發(fā)展重點關(guān)注的課題。雷擊天氣具備較高的不確定性，在雷擊到來之前進行防護并不現(xiàn)實，因此，加強配電線路的抗雷能力就成了當(dāng)下電力企業(yè)的主要任務(wù)。由于雷擊電壓較大，速度較快，所以會對線路造成較為嚴(yán)重的影響，當(dāng)前配電線路的事故中，雷擊導(dǎo)致的跳閘問題占所有事故的三分之一，也就是說，提升配電線路的防雷能力是當(dāng)務(wù)之急。

一、供電所10kV 配電線的防雷問題成因

造成10kV 配電線防雷問題的因素有很多，其中主要包括人為、配電線路絕緣水平低等[1]。1）人為因素：人為因素是造成10kV 配電線遭受雷擊的關(guān)鍵因素之一。首先，在建設(shè)10kV 配電線路時，施工人員可能沒有做好防雷措施，導(dǎo)致配電線的防雷水平比較低。另外，整體運維人員的責(zé)任意識還不強烈，對出現(xiàn)的安全隱患重視程度不夠，這就為事故的發(fā)生埋下了隱患。其次，部分10kV 配電線路地處偏遠(yuǎn)、資金匱乏、交通不便，所以線路維護人員無法定期進行線路維護，這樣就可能會導(dǎo)致線路受到雷擊。也有一些維護人員沒有認(rèn)真對待工作，只是隨便檢查一下，沒有及時發(fā)現(xiàn)和解決線路中存在的問題。一些違法犯罪人員可能會損壞配電線路，導(dǎo)致配電線路被剪斷，就可能會出現(xiàn)接地故障。2）配電線路的絕緣水平低：在遭受雷擊后，10kV 配電線的電壓會突然急速上升并損壞配電設(shè)備，這主要是因為配電線路的絕緣水平低。還有就是雨水也會降低絕緣性能，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致線路被擊穿，這種情況很難修好，就會造成大范圍停電。3）配電線路的防雷能力差：雷電具有較強的輻射性、穿透性，并且溫度也比較高，就會損壞配電線路。一些地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平比較低，沒有及時更換防雷設(shè)施，就會導(dǎo)致配電線路的防雷能力下降。另外，在進行雷電的設(shè)計過程中，部分配電線路防雷設(shè)計水平并不十分到位，這就導(dǎo)致一些配電線路受到溫度、輻射的影響十分嚴(yán)重，會給配電線路造成較為嚴(yán)重的破壞。這在一定程度上也是設(shè)計防雷水平不足導(dǎo)致的。長時間未進行更新?lián)Q代，導(dǎo)致整體防雷水平十分脆弱，因此這些地區(qū)非常容易遭受雷電襲擊。

二、供電所10kV 配電線的防雷措施

（一）加強高壓送電線路的絕緣水平

配電線路的設(shè)備問題是直接決定配電線路抗電能力的重要因素，配電線路的外表皮能夠承受的電壓將直接決定配電線路能夠承受的電壓，就需要加強配電線路外表皮的絕緣性。在雷擊事故頻繁發(fā)生的地區(qū)為配電線路選擇絕緣性能較好的外表皮材料。

（二）線路避雷器

基于線路避雷器在10kV 架空線路當(dāng)中的應(yīng)用，能夠有效防止線路運行期間受到的雷擊事件。在具體應(yīng)用當(dāng)中，以復(fù)合夾克衫以及交流間隙金屬氧化物材質(zhì)的避雷器為主，能夠從根本上規(guī)避在運行期間出現(xiàn)的閃電跳閘以及閃電故障的現(xiàn)象。在設(shè)置期間，根據(jù)中性點接地的差異性，還要選用與之相匹配的避雷器。基于中性點接地系統(tǒng)的特點，有外部電壓引起的雷電概率較低，建議安裝避雷措施期間以避雷器為主。

（三）熱鍍角鋼接地方法

其作為傳統(tǒng)形式的接地處理措施，開展人工接地極施工過程中，需要進行焊接操作，在這之前應(yīng)該提前完成地溝的挖掘工作，根據(jù)設(shè)計要求和施工情況來確定地溝的具體寬度和深度。根據(jù)一般工程項目的要求，垂直接地極必須要埋設(shè)在大于0.5 米的位置，且各個垂直接地之間要保持4 米以上的間隔距離。埋設(shè)垂直接地時需要利用大錘進行捶打操作，這種方法能夠延長垂直接地的使用期限，其適用范圍為場地開闊、便于挖掘的區(qū)域。

（四）架設(shè)耦合地線

根據(jù)地理環(huán)境的差異，在10kV 配電網(wǎng)運行的過程當(dāng)中，針對雷擊事件頻率較高的區(qū)域，在線路架設(shè)期間，可以在導(dǎo)線下方加設(shè)一條接地線，在提升線路耐雷水平的同時，降低線路在后期運行期間出現(xiàn)的跳閘率。加設(shè)接地線能夠增加分流，促使雷電流通過桿塔導(dǎo)入大地，從而穩(wěn)定塔頂?shù)碾娢弧?/p>

（五）降低桿塔的接地電阻

接地電阻增加的原因主要分為四種，分別是接地體腐蝕、雨水沖刷、施工時化學(xué)降阻劑性能不穩(wěn)定以及外力破壞。接地體腐蝕主要發(fā)生在土質(zhì)屬酸性的土壤中，由于接地體長時間與突然接觸，長期的腐蝕極易導(dǎo)致接地體的導(dǎo)電性能降低，有時甚至?xí)l(fā)生接地體無法與地面良好連接的情況，導(dǎo)致雷擊事故發(fā)生時無法將電流導(dǎo)入地下。解決這種問題的最佳方式就是使用扛腐性能好的材料做接地體外表皮，并且通過噴灑肥料等方式改變酸性土壤。雨水沖刷問題多發(fā)生于雨季較多的山區(qū)，長時間降雨導(dǎo)致埋土深度較淺的接地體暴露在表面，甚至懸浮在空中。在桿塔下半部分用水泥以及鋼筋加固土壤即可。外力破壞問題，外力破壞主要分為人為破壞和環(huán)境破壞，該類問題會直接讓配電線路喪失抗雷能力，并且增加了配電線路的維護成本。環(huán)境破壞則是由于山體滑坡，可以在桿塔附近圍上較高的鐵絲圍墻，以此避免接地體被盜或者破壞。

三、結(jié)語

提高10kV 配電線路的防雷水平具有重要意義，但是目前10kV 配電線路在防雷方面仍然存在防雷效果差等問題，主要是由人為因素、配電線路絕緣水平低等因素造成的。為了解決這些問題，應(yīng)該提高配電線路的絕緣水平、合理安裝避雷器、調(diào)整架空導(dǎo)線結(jié)構(gòu)、科學(xué)應(yīng)用間歇保護方式，通過這些手段提高10kV 配電線路的防雷水平，保證10kV 配電線路的安全穩(wěn)定運行，促進電力行業(yè)的良好發(fā)展。