10kv配網防雷技術研究

摘 要 10kV配電架空線路系電力系統中公里數較長且與用戶關聯最為密切的電壓等級線路。由于眾所周知的原因，10kv架空線路的絕緣水平普遍較低，不僅在雷直擊導線和塔頂時會閃絡引起跳閘，而且在雷電擊中周邊的樹木或建筑時，因感應電壓過高也會導致閃絡。而架空絕緣導線擁有絕緣性能良好、受腐蝕程度小、簡化桿塔結構、深入負荷中心、利于城鎮綠化、縮小線路走廊和與地下電纜相比具有投資省，建設快的優點愈來愈多的在我國大、中城市10kV配電線路采用。對此，結合自身工作經驗和不斷探索，對10kv配網防雷改造工作進行了分析。

關鍵詞 10kv 配網 防雷 改造

經濟的發展需要網絡基礎設施建設作為支撐，而其中在配網工作中的一個基礎能力就是要對自然災害的破壞有一定的妨害性。就我國發展實際來講，配電網架空導線以保證一定的絕緣化，已經是一項較為成熟的技術。但是，10kV配電架空線路系電力系統中公里數較長且與用戶關聯最為密切的電壓等級線路。由于眾所周知的原因，10kv架空線路的絕緣水平普遍較低，雷擊閃絡更容易發生，易導致因此而生成的工頻電弧將導線燒斷。伴隨電力系統配電線路絕緣化的改造，雷擊斷線問題更加突出。不僅在雷直擊導線和塔頂時會閃絡引起跳閘，而且在雷電擊中周邊的樹木或建筑時，因感應電壓過高也會導致閃絡。而架空絕緣導線擁有絕緣性能良好、受腐蝕程度小、簡化桿塔結構、深入負荷中心、利于城鎮綠化、縮小線路走廊和與地下電纜相比具有投資省，建設快的優點愈來愈多的在我國大、中城市10kV配電線路采用。對此，結合自身工作經驗和不斷探索，對10kv配網防雷改造工作進行了如下的分析：

1、在架空線的上方我們可以安裝避雷器

避雷器本身在架空導線沒有受到雷擊損壞時，是一個高電阻。它一端與地面相連接，一端與架空導線相連接。當架空導線遭受到雷擊破壞時，雷電波尖峰會擊穿避雷器，這時候它是一個低電阻，隨后雷電通過避雷器與大地連接的一端入地泄放。此時，當雷電尖峰過去之后，避雷器本身的抗阻能力上升，隨后架空導線與大地之間又恢復了斷開的狀態。與此同時，避雷器的使用也是會受到一定的限制。比如當避雷器遭受到雷擊后，很有可能損壞出現短路或者開路的狀態。此時有一點需要注意，如果避雷器發生短路，這時候架空導線就會通過短路狀態的避雷器接地，從而導致整個電源的跳閘。另外，當避雷器長時間與帶電的架空導線相連接或者接觸，其中泄露的電流很容易導致避雷器直接損壞或者因為芯片漸漸老化而慢慢地被損壞。

2、使用有間隙的避雷器

在多雷區的10kV線路按照一定檔距安裝線路避雷器HY5WS-17/50，減少或避免雷擊斷線事故。在一定程度上能夠有效防止避雷器被雷擊后因短路而造成跳閘事故的發生。但是，由于間隙相對來說較小的原因，并不能夠從根本上克服此問題。

3、采用多功能防電器（帶阻雷體）與SC—15氧化鋅避雷器相結合來進行綜合防雷。

這個方案能夠有效地防止架空絕緣導線雷擊斷線問題的發生，通過我們的實踐數據表明也能夠大大降低因雷擊的跳閘率。

4、采用防弧線夾或者防雷支柱絕緣子

提高線路絕緣子耐壓水平，將10kV絕緣子換為防雷絕緣子。在架空導線雷擊斷線中，這種方法是最經濟有效的。當我們在選擇使用此類產品的過程中，需要注意引弧棒的設計、間隙設計以及其穿刺結構。但是，該方案也有一定的局限性，那就是不能減少跳閘。不論是防弧線夾或者防雷支柱絕緣子，都不能迅速斷弧，而是需要五個工頻周期左右才能夠完成。

5、安裝防弧金具

通過在架空絕緣線路安裝防弧金具，金具在距離絕緣子中心150～200mm的范圍內（負荷側）剝離一小段絕緣導線的絕緣層，安裝上防弧金具，可使雷電過電壓均在防弧金具與絕緣子鋼腳之間定點閃絡，持續的工頻短路電流電弧的弧根固定在防弧金具局部玻璃絕緣導線，使之局部成為裸導線，從而電弧能在剝離部分滑動，而不是固定在某一點燒蝕，同時也可為以后施工提供一個掛地線點。

6、10kv混合架空與電纜混合線路

通過采用架空與電纜混合線路，使不同阻抗的線路聯合。當雷電波入侵時，節點處容易發生電壓突變，二者相連接的首末兩端的連接處波阻不同，之間的行波會進行多次的折返射。此時，末端電壓在折返射之后，此時的電壓高于入侵時的電壓。對此，我們可以在連接的首端與末端安裝避雷器，以防止電壓過高。

7、采用柱上開關

通過在開關或者刀閘兩側安裝避雷器，可以有效地強化柱上開關的雷電保護能力。相反，如果沒有在開關或者刀閘兩側安裝避雷器，或者僅僅的在其中一側安裝，當處于開關斷開的狀態時，此時的雷電波將會全反射，此時當雷擊事故發生時，將會導致開關設備嚴重損壞。

8、對電纜分支箱進行雷電保護

隨著社會的不斷發展，在配電系統中，電纜分支箱與環網柜的使用也越來越廣泛。與此同時，針對其進行的防雷問題也是比較明顯或者突出的。具體來講，在10kv電纜化的環網供電系統中，我們必須采取及時有效的手段或者方式來抑制感應雷過電壓。對此，一般方法是采用避雷器，其中選擇之一是每個每個避雷器保護的單元均安裝避雷器，二是在避雷器的扎安裝上比較有選擇性。兩種方法在具體運用過程中，需要結合實際情況來確定。同時，需要注意的是，環網回路中存在架空導線，我們應該對架空導線兩端為單元進行避雷器的安裝。

近幾年隨著電網的改造，配電系統大量采用電纜化、絕緣線和中壓環網設備，配網的供電可靠性有所提升，然而由于雷電引起的設備事故仍時有發生，對系統穩定運行具有一定的破壞性。雷電是一個復雜的自然現象。綜上所述，單純依靠某項保護措施難以解決絕緣線路的防雷問題，必須采取綜合防雷對策才能有效的防止雷擊事故發生。對10kv配網防雷改造工作的探索，能夠有效地防止雷害事故對于配電網的破壞，從而有效地保障居民、單位等的用電。

參考文獻：

[1]黎輝.淺談防雷金具在10kV配網架空線路的應用[J].中國科技博覽，2012.32：270-271.

[2]閻安.配電系統的防雷和接地[J].科技創新與應用，2014.36.169-170.

（作者單位：湖北工業大學）