10kV配電線(xiàn)路受雷擊原因及對(duì)策分析

馬高飛

摘 ?要：本文通過(guò)對(duì)10kV配電線(xiàn)路的雷擊原因進(jìn)行分析，提出了提升絕緣水平、防雷接地等防雷方式來(lái)提升10kV配電線(xiàn)路的防雷效果，通過(guò)防雷效果的提升能夠保證10kV配電線(xiàn)路的正常運(yùn)行，希望本文能為更多關(guān)注10kV配電線(xiàn)路防雷的人帶來(lái)參考。

關(guān)鍵詞：10kV配電線(xiàn)路;雷擊;防雷

前言：

現(xiàn)如今，科技發(fā)展讓我國(guó)國(guó)民對(duì)于電力的需求不斷提升。然而10kV配電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因遭遇雷擊而出現(xiàn)故障，雷擊不僅影響了配電網(wǎng)的正常供電，而且還影響到了人們的生產(chǎn)活動(dòng)，因此，有必要對(duì)10kV配電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中遭遇雷擊的原因以及解決方案進(jìn)行分析。

1 雷擊的分類(lèi)

10kV配電線(xiàn)路在遭遇雷擊時(shí)，如果沒(méi)有提前準(zhǔn)備好完善的防雷措施，就會(huì)導(dǎo)致配電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層因過(guò)電壓而出現(xiàn)損毀、閃絡(luò)，除此之外工頻續(xù)流還會(huì)在閃絡(luò)通道上出現(xiàn)燃弧現(xiàn)象，電弧在加速線(xiàn)路燒蝕的同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)反向電動(dòng)力，最終導(dǎo)致斷線(xiàn)的情況發(fā)生。10kV配電線(xiàn)路在遭遇雷擊時(shí)主要有兩種形式：第一種為直擊雷，雷云層在出現(xiàn)放電反應(yīng)時(shí)直接擊中配電線(xiàn)路便是直擊雷，直擊雷對(duì)于配電線(xiàn)路有著極強(qiáng)的破壞力。我國(guó)對(duì)于10kV配電線(xiàn)路有著明確規(guī)定，需要在建設(shè)過(guò)程中直接加裝避雷器一類(lèi)的防雷設(shè)施，以往在運(yùn)行時(shí)遭受到直擊雷的攻擊，通過(guò)加裝防雷設(shè)施，10kV配電線(xiàn)路通常不會(huì)直接遭遇到直擊雷。第二種為感應(yīng)雷過(guò)電壓，雷云在正式開(kāi)始放電之前會(huì)提前吸引正電荷至電場(chǎng)突變點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)附近，這時(shí)便會(huì)出現(xiàn)束縛電荷。與此同時(shí)，負(fù)電荷中和之后正電荷的束縛便會(huì)消失并產(chǎn)生電壓波傳播出去，靜電感應(yīng)電壓因此出現(xiàn)，雷云放電時(shí)會(huì)出現(xiàn)脈沖磁場(chǎng)，并且引導(dǎo)磁力線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)接近，從而產(chǎn)生電氣回路與電磁感應(yīng)過(guò)電壓。兩種過(guò)電壓在疊加之后會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)雷過(guò)電壓，感應(yīng)雷過(guò)電壓的幅值大約會(huì)在400kV～500kK之間，當(dāng)過(guò)電壓超出了10kV配電線(xiàn)路的承受范圍之后，就會(huì)引起雷擊跳閘事故，所以對(duì)于10kV配電線(xiàn)路而言，降低感應(yīng)雷過(guò)電壓能夠起到防雷效果。

2 10kV配電線(xiàn)路防雷意義

造成配電線(xiàn)路跳閘障礙的有鳥(niǎo)害、污閃、雷擊、外力破壞等，雷擊根據(jù)不同地段、區(qū)域?qū)ε潆娋€(xiàn)路也有不同的影響、損壞，降低了配電線(xiàn)路的使用壽命，甚至造成停電，給人民群眾帶來(lái)生命財(cái)產(chǎn)的損失。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，某些供電公司全年跳閘故障，雷擊事件占據(jù)其中的67%，所以供電公司降低雷擊跳閘故障的分析是有必要的。當(dāng)然不是所有的地區(qū)雷擊是造成配電線(xiàn)路跳閘的主要原因，需要因地制宜。

10kV配電線(xiàn)路所面臨的各類(lèi)危害中，最為主要的危害便是雷擊。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在鳥(niǎo)害、外力、雷擊等一系列可以造成10kV配電線(xiàn)路跳閘故障的危害中，雷擊跳閘占比約為42%，當(dāng)10kV配電線(xiàn)路被雷擊中后，就會(huì)使其絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，如果雷擊事故發(fā)生在交通不夠便利的地域，還會(huì)影響到10kV配電線(xiàn)路后續(xù)的檢修工作。

10kV配電線(xiàn)路在構(gòu)建過(guò)程中，如果選定的位置海拔比較高且周?chē)鄬?duì)比較空曠，則在線(xiàn)路運(yùn)行時(shí)就更加容易出現(xiàn)雷擊的現(xiàn)象。在雷擊事故發(fā)生之后，如果并沒(méi)有及時(shí)對(duì)10kV配電線(xiàn)路進(jìn)行后續(xù)的檢修處理工作，則容易導(dǎo)致電力事故發(fā)生，給周?chē)用竦娜粘Ｉ盍粝码[患。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在10kV配電線(xiàn)路的所有危害中，雷擊跳閘的情況發(fā)生得最為頻繁，因此需要對(duì)10kV配電線(xiàn)路的防雷措施進(jìn)行加強(qiáng)[1]。

3 10kV配電線(xiàn)路出現(xiàn)雷擊事故的原因

能夠?qū)е?0kV配電線(xiàn)路出現(xiàn)雷擊事故的原因有很多，自然環(huán)境因素對(duì)配電線(xiàn)路的影響和人為因素對(duì)配電線(xiàn)路的影響都有可能引發(fā)10kV配電線(xiàn)路的雷擊。為了提升10kV配電線(xiàn)路的防雷效果，就要對(duì)配電線(xiàn)路的防雷措施進(jìn)行完善、更新。10kV配電線(xiàn)路遭受雷擊的原因主要有以下幾種：第一，雷擊相對(duì)比較頻繁的地區(qū)必須配備完善的配電線(xiàn)路管理制度，如果當(dāng)?shù)氐呐潆娋€(xiàn)路管理不夠完善，則會(huì)導(dǎo)致10kV配電線(xiàn)路的監(jiān)管、維修、應(yīng)急處理工作不到位，產(chǎn)生雷擊隱患。第二，在布置10kV配電線(xiàn)路的防雷措施時(shí)，根據(jù)地域環(huán)境不同所面臨的雷擊隱患也各不相同，若是防雷措施在布置完畢后無(wú)法與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況相結(jié)合，就會(huì)導(dǎo)致防雷措施的防雷質(zhì)量下降。比如，10kV配電線(xiàn)路在設(shè)計(jì)時(shí)，如果其所處位置在山體以及水流附近，則10kV配電線(xiàn)路遭受雷擊的概率會(huì)提升。因此在這些特殊的地理位置處，就需要額外加設(shè)更加具有針對(duì)性的防雷措施，避免10kV配電線(xiàn)路出現(xiàn)雷擊故障。第三，10kV配電線(xiàn)路的絕緣能力問(wèn)題，雖然目前10kV配電線(xiàn)路的絕緣能力有提升，但是其絕緣水平依舊不足，在進(jìn)行10kV配電線(xiàn)路防雷設(shè)計(jì)時(shí)，很多地區(qū)為了追求經(jīng)濟(jì)性，會(huì)使用同塔多回路的方式。這種方式在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，如果其中的回路遭受了雷擊，則會(huì)導(dǎo)致其他回路的運(yùn)行情況一并受到波及，從而導(dǎo)致更多人受到影響[2]。

4 10kV配電線(xiàn)路的防雷措施

10kV配電線(xiàn)路在選擇防雷措施時(shí)需要結(jié)合運(yùn)行模式、雷電頻率、土壤電阻值等多方面數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行針對(duì)性防雷，通過(guò)降低雷擊對(duì)10kV配電線(xiàn)路的影響，能夠提升10kV配電線(xiàn)路運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。

4.1 提升絕緣水平

10kV配電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中，其絕緣能力相對(duì)較差，容易導(dǎo)致閃絡(luò)現(xiàn)象的發(fā)生。所以在安裝10kV配電線(xiàn)路時(shí)需要注意絕緣能力的提升，提升10kV配電線(xiàn)路能力可以通過(guò)增加絕緣子片的數(shù)量以及絕緣設(shè)備的更新來(lái)完成。在添加絕緣子片數(shù)量時(shí)，需要提前進(jìn)行計(jì)算，只有保證數(shù)量的合理才能讓10kV配電線(xiàn)路的絕緣效果達(dá)到最好。而10kV配電線(xiàn)路在絕緣子更換時(shí)，需要同時(shí)考慮更換后絕緣子的絕緣效果以及經(jīng)濟(jì)性，如果之前采用的是鐵橫擔(dān)進(jìn)行絕緣，則可以將其更新為瓷橫擔(dān)，這樣能夠顯著提升10kV配電線(xiàn)路抵抗雷擊的能力。如果配電網(wǎng)路中并沒(méi)有瓷橫擔(dān)則可以通過(guò)改變絕緣子型號(hào)來(lái)提升10kV配電線(xiàn)路的絕緣能力。

4.2 避雷器的選擇

10kV配電線(xiàn)路在建設(shè)時(shí)必須安裝避雷器，因?yàn)橥ㄟ^(guò)避雷器能夠大幅度降低雷擊的發(fā)生概率。然而在安裝避雷器時(shí)并不能盲目選擇避雷器，而是要根據(jù)不同的環(huán)境選擇更加適合的避雷器，避雷器針對(duì)不同環(huán)境其側(cè)重點(diǎn)也有所不同。比如，氧化鋅避雷器在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中有著重量輕、體積小的特點(diǎn)，而且在運(yùn)行時(shí)還有著很強(qiáng)的散熱、抗污染能力。其在雷電產(chǎn)生時(shí)，氧化鋅避雷器也會(huì)及時(shí)將電流吸收，降低10kV配電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電壓的情況。這種配電線(xiàn)路在使用過(guò)程中還可以在設(shè)置時(shí)留有一定空隙，有利于延緩10kV配電線(xiàn)路的老化。除了氧化鋅避雷器之外還有一些其他避雷器，這些避雷器在正式使用時(shí)各有各的優(yōu)勢(shì)，只有根據(jù)10kV配電線(xiàn)路的實(shí)際情況選擇最為適用的一款，才能將雷擊事故降至最低。圖1為氧化鋅避雷器。

4.3 架空避雷線(xiàn)

在10kV配電線(xiàn)路中，架空避雷線(xiàn)能夠?yàn)?0kV配電線(xiàn)路帶來(lái)非常優(yōu)秀的屏蔽效果，而且其還具備極高的實(shí)用性。在大部分環(huán)境中都能提升10kV配電線(xiàn)路的防雷效果。除此之外，在10kV配電線(xiàn)路中采用架空避雷線(xiàn)還能夠降低電壓幅值，防止雷電落到架空配電線(xiàn)路上。而且架空避雷線(xiàn)在應(yīng)用時(shí)還具備了免維護(hù)的效果，所以單純從實(shí)際防雷效果的角度來(lái)看，架空避雷線(xiàn)非常值得10kV配電線(xiàn)路去應(yīng)用。但這種防雷方式的成本相對(duì)較高，因此在實(shí)際選擇時(shí)還要結(jié)合具體防雷預(yù)算進(jìn)行綜合考量。

4.4 防雷接地措施

直接與地面接觸的金屬零部件以及其他金屬導(dǎo)體為自然接地體，在沒(méi)有安全隱患且無(wú)其他要求時(shí)可以作為接地體。而埋進(jìn)土地中作為接地體的金屬導(dǎo)體屬于人工接地體，在埋設(shè)人工接地體時(shí)必須使其電阻符合規(guī)定。

防雷接地能夠有效提升10kV配電線(xiàn)路的防雷效果，防雷接地需要從以下幾方面入手：第一。桿塔接地，桿塔接地效果能夠直接影響到10kV配電線(xiàn)路在建成后的最終防雷質(zhì)量。在設(shè)計(jì)防雷接地時(shí)，技術(shù)員需要提前做好線(xiàn)路環(huán)境以及當(dāng)?shù)貧夂虻恼{(diào)查工作，并且通過(guò)分析雷擊發(fā)生的頻率來(lái)制定出合理的接地方案。在設(shè)計(jì)方案接地時(shí)還有對(duì)土壤進(jìn)行電阻率的測(cè)量，以此來(lái)保證10kV配電線(xiàn)路的桿塔接地質(zhì)量。第二，降低接地電阻，若接地電阻值的控制出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)在影響10kV配電線(xiàn)路防雷水平的同時(shí)，干擾到線(xiàn)路運(yùn)行。所以在安排防雷措施時(shí)技術(shù)人員需要提前測(cè)量土壤電阻率，保證線(xiàn)路運(yùn)行的穩(wěn)定性[3]。如果經(jīng)測(cè)量后發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪氏鄬?duì)較高，則需要設(shè)置垂直接地極來(lái)改善接地效果。

4.5 避雷針、絕緣線(xiàn)的應(yīng)用

避雷針是配電線(xiàn)路中的主要防雷手段，既能夠保護(hù)架空絕緣線(xiàn)路，又可以在配電線(xiàn)路遭遇雷擊時(shí)降低電壓的增長(zhǎng)值，在安裝避雷針的過(guò)程中，需要將避雷針安放在配電線(xiàn)路中相對(duì)更加容易受到雷擊的位置。

在架設(shè)配電線(xiàn)路時(shí)，若資金相對(duì)比較緊張，為了降低防雷成本，可以采用提升局部絕緣的方式來(lái)進(jìn)行防雷，比如通過(guò)在絕緣導(dǎo)線(xiàn)的固定位置處增加絕緣厚度，從而達(dá)到分散電流，讓電流從絕緣區(qū)邊緣位置處流出，以此來(lái)提升配電線(xiàn)路的絕緣能力。

結(jié)論：

總之，通過(guò)提升10kV配電線(xiàn)路的防雷水平能夠有效提升10kV配電線(xiàn)路的運(yùn)行安全性。相信隨著更多人意識(shí)到10kV配電線(xiàn)路防雷擊的重要性，10kV配電線(xiàn)路的防雷效果一定會(huì)變得更好。

參考文獻(xiàn)

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