10kV架空配電線路防雷措施

謝志堅

【摘要】在10kV架空配電網絡當中，由于10kV架空配電線路的絕緣水平相對較低，且網絡結構比較復雜，導致雷擊事故發生的幾率越來越大，使10kV架空配電線路的安全運行受到了一定的影響。本文筆者先淺析了雷電的形成與危害，然后具體對10kV架空配電線路的防雷措施進行了論述，以期給同行們的相關研究提供一個價值性參考。

【關鍵詞】架空線路;防雷;經濟

一、引言

隨著我國國民經濟的不斷增長，電力作為一種能源已經給人類社會帶來的光明與前景，所以供電可靠性會對直接影響到人們的工作生活，同時人們對配電網的安全性要求將會越來越高。由于10kV架空配電線路的絕緣水平相對較低，且網絡結構比較復雜，很容易發生雷害事故，從而將影響到配電網的供電可靠性與安全，嚴重的將會使人民的生命財產安全受到一定的威脅。

所以，分析雷電造成配電線路出現的隱患問題，并且找到切實有效的防雷措施，對于人們的工作生活用電與安全具有非常重要的意義。

二、雷電的產生與危害

1.雷電產生的主要原因

雷電形成的原因多種多樣，其發生的現象也頗為復雜，主是要地上的濕氣受熱開始上升與大氣中的水蒸氣在空中相遇，凝結成為冰晶或水滴，產生積云不斷在運動，在上下氣流的不斷摩擦與撞擊之下，產生具有正負電荷的積云，也可稱之為雷云。

2.雷電造成的危害

架空線路在被雷擊或者附近線路落雷的時候，導線上由電磁感應的作用出現過電壓，該過電壓通常會比線路相電壓高出很多，導致線路絕緣出現破損，致使發生燒損導線、跳閘、擊穿瓷瓶、避雷器爆裂等事故，嚴重的甚至會燒毀變電站設備等事故，既影響到設備的安全工作與日常生產，又造成了一定的經濟損失。

三、10kV架空配電線路防雷的有效措施

1.提高配電線路的絕緣水平

在出現感應雷過電壓時，因為配電線路的絕緣水平比較低，而絕緣子閃絡的幾率相對較大。所以，應當進行合理的選擇設施與器材，在施工過程中間距要有所規范，為提高配電線路的絕緣水平，宜采取增加絕緣子片數或者更換絕緣子型號的方法，從而能夠使配電線路的閃絡概率得到有效降低。根據配電線路的詳細情況讓絕緣子片數有所增加，若每增加一片的話，沖擊放電的電壓可以提高1倍左右。或許采取瓷橫擔，由于瓷橫擔比鐵橫擔的耐雷水平高出3倍多，所以在10kV架空配電線路中宜盡可能采用瓷橫擔;對于已裝配鐵橫擔的線路，宜更換為更高級的絕緣子，比如將P15型絕緣子適當更換為P20型。

2.安裝線路避雷器

對于雷電活動頻繁或者土壤電阻率較高的區域，經由安裝避雷器于配電線路桿塔上，可以起到抑制過電壓與提高線路的耐雷水平的作用，在雷擊閃絡過后抑制工頻續流起弧，從而實現保護線路的效果。安裝避雷器一般需要注意的事項有如下幾點：

（1）選擇避雷器

在避雷器安裝之前，一定要詳細選擇避雷器，按照配電線路的特點，氧化鋅避雷器的優點擁有體積小、重量輕、耐污性與散熱性好，非線性電阻特性表現良好，它可以對工頻續流快速截斷，對雷擊時的放電能量加以吸收，從而有效抑制感應雷過電壓;甚至能在避雷器后裝設串聯間隙，由于串聯間隙的隔離效果，避雷器裝有電阻片的部分不承受系統的運行電壓，使電壓在長期運行下的電老化問題有效得到減緩，而且更不會在線路的運行中造成安全隱患，所以氧化鋅避雷器是值得推薦使用的一種。

（2）避雷器安裝地點的選擇

在10kV架空配電線路中安裝避雷器是實現防雷有效的舉措，但避雷器只能對所在桿塔加以保護;若果是全線安裝避雷器，從經濟上來說難以合理，而且安裝避雷器于每基桿塔的每相中的運行維護也是問題的關鍵所在。所以，在配電線路中安裝避雷器進行保護要有選擇性，建議安裝地點為：在雷害事故頻發區段的桿塔處進行安裝;在刀閘、柱上開關、配電變壓器等配電設備進行安裝;在配電線路T形接處進行安裝;在電纜線路與架空絕緣導線轉換處進行安裝。

對于在偏遠山區地形相對復雜與接地電阻偏高而且曾出現過絕緣子閃絡的桿塔而言，在轉角桿處為了預防感應雷電波因雙向進波幅值的升高導致絕緣子出現閃絡，宜加裝一組避雷器于角 ?度小于100度的轉 ?角桿上進行保護;為預防出現電壓等 ?級異同線路交叉跨 ?越點事故，加裝一組35千伏線 ?路避雷器在與10kV線 ?路交叉的35千伏線 ?路的交叉擋的兩側處。

3.降低桿塔接地電阻

在影響電力系統的安全穩定方面，架空線路桿塔接地的電阻值變化也是其中一個重要的因素之一，尤其在部分偏遠山區、多雷活動區，其線路因桿塔接地出現電阻高而導致雷擊閃絡事故經常存在，使電網的安全穩定性受到一定的影響。為了讓線路耐雷水平得以提高與使線路雷擊跳閘率得到降低，對線路桿塔接地加以降阻改造是最有效的舉措，而通常使用的降阻改造措施主要有：外引接地、使接地體尺寸有所加大、深埋接地極、水平外延接地體或采取降阻劑等措施。在實際使用當中應采取何種方法進行降阻，宜按實際情況認真做好技術經濟對比，再到現場認真勘測計算、計劃后，從而選出最為經濟合理的方法;通常情況下在水平接地體導入降阻劑不但經濟實惠而且效果相當明顯。

4.采取經消弧線圈接地方式

在配電網中性點接地中，其通常選取中性點不接地、中性點經消弧線圈接地、中性點經小電阻接地等運行方式。

在單相閃絡接地發生雷擊故障時，消弧線圈經由自 ?動補償故障相 ?容性電流導致熄滅接地電弧，使雷擊線路建弧率得到有效降低，從而讓配電網的供 ?電可靠性提高了不少。若在線路中所產生的故障為非瞬時故障時，所投入消弧線圈將會導致電網帶故障長時間運行，甚至故障因延長時間可能會發展出現相間短路。所以宜有選擇的在不同配 ?電線路中投 ?運消弧線圈：

（1）應當選用消弧線圈于架空配電線路中;

（2）在電纜混合線與架空裸線路中，若是電纜線長達整條線路八成長度的時候，宜慎重投入消弧線圈，其運行方式提倡采取通過小電阻接地同時配合零序保護進行;

（3）在電纜混合線路與架空絕緣線路中，若是電纜線長達整條線路八成長度的時候，應當慎重投入消 ?弧線圈。

5.有針對性的架設避雷線保護

在輸電線路防雷保護中，其最有效的措施就是架設避雷線。它能夠預防直擊雷，并且可以對線路感應過電壓加以抑制。但考慮到經濟方面，大多數配電網架 ?空線路不架 ?設避雷線，一般架設避雷線于變電站2km附近的進線段，這樣不但可以作為進線段的防雷保護，而且能夠使變電站雷電波事故得到有效減少或避免。

四、結束語

雖然配電網在理論上而言存在各種不同的防雷措施，但落實該些措施可能會涉及到技術、資金或停電等問題，到目前為止還未能大面積得到實現。所以配電線路的防雷工作一定要與實際情況相結合進行開展，對配電線路區段的雷電情況、運行情況等因素進行有效分析，結合當地所掌握的有利資源選擇最優的防雷措施，真正可以做到經濟有效與科學合理。