淺談10kV配電線路防雷對策

高超

深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000

摘要：隨著我國經濟的快速發展，電力作為維護生產用電以及生活用電的主要支柱，得到了長足快速的發展。配電線路的安全性是人們非常關注的一部分，在下雨以及伴隨雷電的天氣，配電線路在安裝時如缺少安全保護措施，很容易產生雷擊故障，從而對人們生產、生活用電產生影響。本文根據筆者多年的工作經驗，對10kV配電線路的雷擊影響進行分析，并提出防雷對策。

關鍵詞：10kV配電線路；影響分析；防雷對策

供電線路的正常運行是保證人們生活工作進行的基礎，隨著10kV架空線路建設的密集化以及輸電系統要求高的今天，由于雷擊對配電網線路造成的重大影響，各地方的10kV供電線路的防雷保護已成為供電系統中重要的一個環節，特別是雷雨較多地區，更加注重配電線路的防雷保護。對于10kV架空供電線路因雷擊出現的故障，供電工作者不斷尋找最佳、最經濟、降低雷擊影響的對策，從而保障該地區的供電安全可靠性，盡可能的減少由于雷擊所產生的停電而影響到用戶的正常用電。以下就10kV配電線路的雷擊故障影響進行分析，并提出對策。

表1 配電網 2010年—2013年某省因雷擊造成跳閘記錄統計

月

年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合計

2010 9 9 18 44 34 65 48 52 19 8 28 15 349

2011 8 10 23 35 37 58 55 51 16 12 21 14 340

2012 12 15 18 41 41 59 53 47 13 10 19 17 345

2013 20 12 20 43 33 41 74 44 15 9 26 13 350

一、10kV配電線路的防雷影響因素分析

（一）感應雷過電壓對10kV配電線路的影響

根據資料數據顯示，直擊雷事故在配電線路發生率不高，而感應過電壓所導致的雷擊事故占90%。雷云形成時與大地之間的放電或雷云與雷云之間的放電電流所產生的強大電磁場作用在各種線路上從而感應出過電流、過電壓，這些電流進入設備形成的雷擊現象稱為感應雷過電壓。配電線路在沒有任何防護措施情況下，感應雷過電壓的最大值大概是500kV，如此高的電壓很容易發生配電線路被擊穿或閃絡等事故。配電線路的雷擊故障多數發生在感應雷，感應雷是引發線路故障的主要因素。

（二）絕緣水平對10kV配電網耐雷水平的影響

絕緣子是配網線路絕緣水平的重要設備，同時絕緣子在日常的運行維護以及維護中有著重要關系，很大一部分引起配電線路事故中是由于絕緣子閃絡或爆炸。在日常運行維護中如沒有輪休、輪換和輪檢制度以及絕緣子沒有采取任何的檢測措施，線路由于運行長、線路老化等情況都會出現劣質絕緣子，由此降低配電線路運行水平，當受到雷擊過電壓時容易發生跳閘事故[1]。

（三）防雷保護安裝對10kV配電網線路的影響

（1）配電網變壓器的防雷保護。

在電壓超過額定數值十幾到二十倍時，變壓器中性點附近的絕緣就會被擊穿。以目前的配電變壓器防雷技術，一般只會在高壓側裝設避雷器，低壓裝設避雷器不受重視，在這方面需要重視。在低壓安裝避雷器時有兩種安裝方式，一種是安裝在低壓總斷路器或者總熔斷器的前端，另一種是安裝在各線路出線的前端。同時需要注意的是低壓避雷器的接地線應該安裝在變壓器零線出線的首端，電流型的保護器是不允許其后的零線重復接地。若保護器停用的情況下，根本起不到防雷保護作用。安裝在前端時，可以起到良好的防雷作用。

（2）柱上開關的防雷保護。10KV配是網中安裝柱上開關和刀閘可以提高供電的安全可靠性，目前的10KV配電網線路中，有一部分柱上開關和刀閘處并沒有安裝避雷器保護。

（3）電纜分支箱和開關拒的防雷保護。

配電網保護點的安裝過程中，有兩種安裝方式，一種是每個單元都安裝相應的避雷器；另一種是有選擇性的安裝，第一種安裝方式在成本上稍高第二種方式。

二、10kV配電線路的防雷對策探討

（一）提高線路的絕緣水平，降低10kV配電線路的閃絡概率

由于幅值范圍較大容易對配電網線路產生影響，雷云在離配電線路較遠時，需要更換U50%放電電壓的絕緣子來提高配電線路的耐雷水平。同桿架設的回路距離由于較小，如果擊穿后工頻續流較大的情況下，同桿架設各回路發生接地事故，由此對配電線路的供電可靠性造成影響。因此，將裸導線更換成為絕緣導線，在導線與絕緣子之間加上絕緣皮來提高供電的安全可靠性。

（二）有選擇性地投運自動重合閘

根據實際配電線路狀況進行選擇性投運自動重合閘，純架空線路最好采用投運自動重合閘，這樣一旦電纜線路發生故障，可以杜絕其進一步擴大影響。架空絕緣導線與電纜的混合線路，當電纜的長度占整條線路的40%時不要采取投運自動重合閘，另外一種付于電纜與架空裸線混合的線路，電纜線路占到整條線路長度的50%以上時也不需要投運自動重合閘。

（三）安裝專門的避雷器進行保護

在架空絕緣線路安裝避雷器，能起到很好的保護作用。無間隙的避雷器長時間承受著工頻電壓，避雷器往往容易老化，容易引起故障，從而影響配電線路的供電可靠性。根據實際情況，對雷電易擊段及配電設備進行安裝免維修的氧化鋅避雷器，如配電變壓器、柱上開關處等部分，對10kV配電線路進行全面保護。避雷器的專門安裝筆者有以下建議：

（1）在線路桿塔分支處進行安裝；

（2）在易受雷擊事故多發線段安裝

（3）在配電變壓器、刀閘、柱上開關等配電設備處進行避雷器安裝；

（4）在電纜線路和架空絕緣線路的轉換處進行避雷器安裝；

（5）在線路的T接處安裝進雷器進行保護。

（四）使用并聯間隙絕緣子

電弧在發生雷擊閃絡時盡量不要接觸絕緣子的表面，假設間隙承受不了操作過電壓容易發生一連串問題。保護間隙可以在雷擊線路時使并聯間隙先于絕緣子串放電，同時捕捉放電電弧根部來引導雷電放入地，從而達到保護絕緣子串與線路不會被燒壞的目的。保護間隙的運行維護也很簡單，可以通過肉眼進行觀察。

（五）降低10kV配電設備的接地電阻

根據相關規程表明，配電變壓器容量大于100kVA時，接地電阻應該在4以下，而當容量在100kVA以下時，接地電阻應在10以下。當在線路桿易擊段或者刀閘、柱上開關等設備處進行避雷器安裝時，避雷器的接地電阻應該在4以下。解決線路接地電阻偏高問題必須對現場進行測量與勘探，才能制定出符合實際的降阻措施[2]。具體降阻的措施有以下兩種：

（1）實踐證明水平接地體這種方式容易腐蝕，使用年限短；

（2）在水平接地體周圍進行施加高效膨潤土降阻防腐劑可以有效降低桿塔的電阻；

（六）過電壓的防雷保護

當然，我國目前的防雷保護技術有其優點，也有其缺點，過電壓保護器在架空線路進行防雷技術得到我國廣泛應用，它的工作原理是尖頂波電流在過零之前有相當長的時間電流幅值較小，從而有效防止架空導線因為工頻續流的高溫而熔斷或者跳閘。

三、結束語

綜上所述，我國目前的10kV配電線路防雷技術還存在一點問題，雷擊是其中較為嚴重的一部分，配電線路受雷擊所產生的經濟損失，阻礙著我國經濟快速發展的步伐。作為供電系統人員，我們相信只要知道問題的原因所在，就可以進行制定一系列的預防對策，讓電力企業減少成本損失，增加社會效益，讓電力系統更安全、更可靠的運行。

參考文獻：

[1]宋平松，劉偉.10kV配網線路雷擊分析[J].廣東科技，2012（13）.

[2]劉剛，陳榮鋒，莫蕓.10kV架空配電線路避雷線架設高度的探討[J]電瓷進雷器，2012（04）

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[4]鄭暉，廖華武，李既明，鄧杰文，滿超楠.架空配電線路雷擊分析與防治措施[J].廣東電力，2013（1）.

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[6]劉靖，劉明光，屈志堅，劉鐵.不同地形條件下架空配電線路的防雷分析[J].高電壓技術，2011（4）.

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[8]陳中明，鄭楚韜. 配電網架空線路感應雷過電壓產生機理與防護[J].廣東電力.2008（05）

[9]張斌，袁欽成，袁月春，李紹星，淡文剛，侯義明. 配電線路故障指示器現狀分析[J].供用電.2005（05）