10kV配電線路防雷水平分析及提高方法的研究

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞大嶺山供電分局，廣東 東莞 523000）

10kV配電線路防雷水平分析及提高方法的研究

張勇華

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞大嶺山供電分局，廣東 東莞 523000）

本文以東莞地區(qū)10kV配網(wǎng)線路為研究對象，根據(jù)10kV配網(wǎng)線路防雷水平進行分析，提出防雷工作的基本原則。闡述了目前10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)的優(yōu)缺點，根據(jù)不同的治理目的，提出有針對性的建議。筆者強調(diào)，東莞地區(qū)影響線路防雷性能的主要原因是雷電參數(shù)，因此要結(jié)合雷電的活動頻率對不同地區(qū)進行有針對性的防雷治理工作。

10kV配網(wǎng)線路；防雷水平；提高方法

一、區(qū)域介紹

廣東省東莞市位于中國華南地區(qū)，在珠江口東岸，而珠江三角洲的工業(yè)經(jīng)濟十分發(fā)達，用電需求量較大，廣大用戶對于10kV配電線路的安全性、可靠性要求越來越高。在傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)中，人們對主網(wǎng)的重視程度較高，而輕視配網(wǎng)，造成10kV配網(wǎng)線路目前的設(shè)備質(zhì)量、技術(shù)水平等較低，根本無法與主網(wǎng)相比。而在東莞地區(qū)，10kV配網(wǎng)線路的絕緣水平不高，沒有先進的防雷措施，在雷電天氣時，不僅容易遭受直擊雷帶來的損害，也較容易受到雷擊桿塔附近產(chǎn)生的地面感應(yīng)影響。并且，由于東莞地區(qū)的雷電活動頻繁，導(dǎo)致東莞地區(qū)因雷擊原因造成的供電故障眾多，對人們的正常用電情況帶來嚴重的影響，更使供電企業(yè)遭受嚴重經(jīng)濟損失。因此，筆者認為非常有必要對東莞地區(qū)的10kV配網(wǎng)線路防雷水平進行研究，提出有效的治理方法。

二、防雷治理工作的基本原則

10 kV配網(wǎng)線路防雷措施較多，但是每一種措施的適用范圍不同，適用效果及資金投入也不同。因此合理選擇10kV配網(wǎng)線路防雷措施是防雷治理工作的關(guān)鍵。例如在平原地區(qū)，由于其條件較好，雷擊造成的線路事故較低，不宜采用資金投入過大的措施；而在偏遠山區(qū)，其條件惡劣，要想降低雷擊造成的事故傷害就必須投入大量資金。在選擇防雷措施時，必須要遵循防雷治理工作的基本原則：

一是要求盡量避免雷擊對導(dǎo)線造成的影響；

二是要求即使導(dǎo)線遭受雷擊影響，也要盡量保證絕緣不閃絡(luò)；

三是絕緣閃絡(luò)之后，盡量不要建立工頻電弧；四是若建立了穩(wěn)定的工頻電弧，也要盡量不中斷供電。10kV配網(wǎng)線路防雷治理工作的目的在于提高配電線路的抗雷擊性能，從而避免雷擊跳閘，對用戶及供電企業(yè)造成影響。因此，一旦雷擊災(zāi)害發(fā)生，要及時采取相應(yīng)措施認真對待防雷治理各個環(huán)節(jié)。

表1 絕緣子更換前后線路耐雷水平的差別

三、10kV配網(wǎng)線路防雷水平分析

配電線路是縱橫交錯向外延伸的，當(dāng)其位于空曠地帶時則會高出地面，極易引起雷擊。10kV配網(wǎng)線路的防雷保護措施分為架空裸導(dǎo)線防雷保護措施和架空絕緣導(dǎo)線防雷保護措施。

（一）降低10kV架空裸導(dǎo)線配電線路的雷擊跳閘率

目前，國內(nèi)外對于降低10kV架空裸導(dǎo)線配電線路的雷擊跳閘率，常用的措施有：

1 提高線路絕緣水平

例如將原有的鐵橫擔(dān)式絕緣體換成瓷橫擔(dān)式絕緣體，后者的耐雷性是前者的三倍之多。

2 加裝線路避雷器

在一定的間隔內(nèi)安裝一組硅橡膠氧化鋅避雷器，能有效保護10kV配電線路，一般情況下，應(yīng)將保護絕緣子的線路避雷器并聯(lián)線路絕緣子進行安裝。

3 降低干地的接地電阻

主要方式是加大接地體的尺寸、將接地體水平外延、引出接地線與低土壤電阻率處的接地極相連、在水平接地體周圍施加降阻劑、將接地極埋在更深處等。

4 安裝自動重合閘裝置

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，安裝自動重合閘裝置對35kV及以下線路降低雷擊事故的效果較好，其重合閘的成功率高達50%以上。因此，要在10kV配電線路的分支上安裝重合閘裝置，保證供電的穩(wěn)定性及可靠性。

5 架設(shè)避雷線

在配電線路上架設(shè)避雷線可以引導(dǎo)雷電流向其它線路分流，防止雷對配電線路直擊造成供電故障。

6 消弧線圈的合理使用

某些地區(qū)雷電活動十分頻繁，且難以降低接地電阻，此時10kV配電網(wǎng)要適當(dāng)考慮消弧線圈的使用。合理設(shè)定消弧線圈的參數(shù)，能夠有效提高運行效果，降低三分之一左右的雷擊跳閘率。

（二）10kV架空絕緣導(dǎo)線防雷保護措施

絕緣導(dǎo)線與電纜相比，具有投入資金少、建設(shè)速度快等有點，但是其雷擊斷線又極易降低運行的可靠性。避免絕緣導(dǎo)線斷線一般有兩種方法：一是剝掉絕緣導(dǎo)線與絕緣子相連的絕緣層；二是采用避雷器切斷工頻續(xù)流。其相應(yīng)的兩種防范方式為“疏導(dǎo)式”與“堵塞式”。所謂“疏導(dǎo)”就是為避免導(dǎo)線受到傷害，將絕緣子附近的絕緣導(dǎo)線局部進行裸線化，從而使工頻電弧轉(zhuǎn)移。“疏導(dǎo)式”具有操作簡單、投資較少等有點，但是其局部的裸露卻存在絕緣缺陷；所謂“堵塞”就是防止在雷擊閃絡(luò)過后引起的工頻電流起弧，其防護效果較好，但具有施工復(fù)雜、投資較大等缺點。

四、10kV配電線路防雷水平提高方法

廣東省東莞市的10kV配電線路檔距一般較大，桿塔較高，容易因雷電的過電壓作用引起跳閘，且停電過后，跳閘范圍較大，牽涉的用戶較廣，因此必須提高東莞市的防雷水平，降低雷擊跳閘率，保證居民的正常用電。

（一）加強線路絕緣性能

以S-280/Z線路絕緣子替換掉現(xiàn)有的S-210/Z線路絕緣子，經(jīng)過計算之后，可發(fā)現(xiàn)更換前后線路的耐雷水平有所提高（見表1），當(dāng)S等于25時，10kV配電線路耐雷水平可提高7.54kA；當(dāng)S等于100時，線路耐雷水平可提高29.52kA。

（二）降低桿塔高度

以滿足電網(wǎng)的安全運行為前提條件，要提高配電線路的耐雷水平，可以在桿塔的選擇上多加注意，盡量選擇高度較小的桿塔。例如若是將15m桿換為12m桿，經(jīng)過計算之后，可發(fā)現(xiàn)當(dāng)S等于25m時，15m桿的耐雷水平為19.68kA，而12m桿的耐雷水平為22.62kA；當(dāng)S等于100m時，15m桿的耐雷水平為76.52kA，而12m桿的耐雷水平為88.55kA，桿塔更換前后線路的耐雷水平有明顯提高。

（三）降低桿塔接地電阻

當(dāng)線路電桿的接地方式為桿內(nèi)鋼筋直接接地時，接地電阻為30Ω，線路耐雷水平為6.77kA；而當(dāng)電桿的接地方式為外接接地并裝設(shè)接地極時，接地電阻為10Ω，線路耐雷水平為13.67kA，外接接地方式的耐雷水平明顯較高。并且，當(dāng)桿塔沒有安裝避雷器時，桿塔的接地電阻為30Ω，線路耐雷水平為6.77kA；當(dāng)桿塔安裝避雷器之后，接地電阻為10Ω，線路耐雷水平為21.90kA。東莞市某地區(qū)線路的避雷器安裝數(shù)量不多，不能對線路起到很好的保護作用，建議在原有避雷器的安裝基礎(chǔ)上，在較高桿塔、終端桿等處各安裝一組MOA，可以有效提高該地區(qū)線路的防雷水平。

結(jié)語

綜上所述，本文依據(jù)10kA配電線路的防雷治理原則，綜合分析了國內(nèi)外10kA配電線路的防雷水平，從不同角度提出了線路防雷水平的提高方法。東莞地區(qū)影響線路防雷性能的主要原因是雷電參數(shù)，因此要結(jié)合雷電的活動頻率對不同地區(qū)進行有針對性的防雷治理工作。筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為提高我國10kA配電線路防雷治理工作做出重要的貢獻。

[1]李孛.10kV配電線路防雷措施研究[D].長沙理工大學(xué)，2009.

[2]黃蘭英.10kV配電線路防雷水平分析及提高方法的研究[D].西南交通大學(xué)，2009.

[3]黃志球.淺談10kV配電線路防雷保護措施[J].科技與企業(yè)，2012（22）：167-168.

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