10kV架空線路雷擊跳閘原因與防雷措施

摘 要：我國屬于氣候多樣性國家，其本身的氣象環境特點受到各大因素的綜合影響，一些地區的降雨量多，雷電活動頻繁而又強烈，因此導致這些地區的跳閘率相比較其他地區而言更多。國家變電總局報告中顯示，在我國的一些地區10kV架空線路受到雷擊的現象時有發生，直接影響到了這些地區的正常供電，對于這些地方的工農業生產以及人民的日常生活造成了極大的危害。基于此，文章采用層次分析法，針對10kV架空線路遭受雷擊跳閘的原因進行分析，并且相應的提出了一定的防雷措施，以期對10kV架空線路的保護起到一定的參考幫助作用。

關鍵詞：架空線路；雷擊跳閘；防雷措施

前言

對于架空輸電線路來說，其本身因為工作的環境相比較其他電路而言更為惡劣，所以受到雷擊的現象時有發生，由此一來，架空輸電線路的防雷措施的研究成為了電力方面的主要研究內容之一。到目前為止，我國部分地區的10kV電網因雷擊造成的故障占我國整體的線路雷擊故障的較大比例。對于這類故障來說，其根本的原因是在雷擊過后其本身的工頻續流線路絕緣子等線路因素造成了損害，因此導致線路跳閘現象。在我國高壓輸電線路中，架空輸電線路受到雷擊造成線路跳閘停電現象屢見不鮮，由此文章展開10kV架空線路雷擊跳閘原因與防雷措施的研究，具體如下。

1 10kV架空線路雷擊跳閘原因分析

1.1 感應過電壓引起的跳閘

從電壓數值上來說10千伏相對于城市市區的110千伏或者更高的電壓較小，這是因為10kV架空線路用于城市郊區的遠距離輸電[1]。架空線路的桿塔絕大多數遠離市區，位于相對偏遠的城市郊區，如郊區的水田附近等地區。由于架空線路在遠離市中心的郊區，其防雷措施沒有市區完善，還有線路的桿塔在水田附近，土壤較為濕潤，眾所周知，水是導電的物質，導電性能比濕潤的土壤要強大得很多，在雷電天氣下，線路會遭到雷擊，從而引起感應雷電過電壓引起的線路跳閘事件。

1.2 絕緣水平施工管理不當導致的跳閘事故

對于人類來說36V的電壓就已經使人感到電擊的感覺了，可想而知10kV或者更高的電壓對于人類的人身安全存在著多大的威脅。和其他電力設施一樣，絕緣水平施工管理一是為了人們的生命財產安全，二是為了電力自身傳輸的安全穩定。通過以往的實驗得出的數據可以知道，桿塔上使用玻璃材質的絕緣子串在放電過程中的電壓數值接近200kV，瓷瓶絕緣子串的電壓數值更高一些，可達到255kV上下不等，相關行業標準規定其在全波沖擊的情況下，所能夠承受的電壓大約為75千伏上下，線路與絕緣水平不相適配，還有避雷器的泄流能力也存在限制之處，由于雷電過電壓進入到設備與電纜線路側，致使跳閘現象的發生。

1.3 接地引下線存在的問題導致的跳閘

接地引下線是為了將雷電引到地面上，以免線路電纜遭受到雷電的電擊，導致發生線路發生跳閘或者更為嚴重的電力事故。在地面上架設的絕緣線路，其原理與油罐車在地面上設有一條鏈條而避免產生電火花引起火災爆炸等安全事故，有著異曲同工之妙。接地引下線是連接設備與接地體的設施，它的質量好壞對于防電性能具有重要作用。而在現實10kV架空線路接地引下線施工過程中出現線路連接不夠合理規范的問題，這是接地引下線存在的不合理規范問題而引起跳閘現象的主要體現[2]。

1.4 避雷器質量水平導致的跳閘現象

由于10kV架空線路位于稍微偏遠的郊區，其地點的設置在導電性能強的區域，其在防雷方面與市區表現出來的脆弱性，在雷雨天氣下極易受到電擊的不良影響，所以郊區要在10kV架空線路上也要安裝避雷器。據當前的情況來看，其安裝的避雷器較為陳舊，多數是老式的閥門型式的避雷器。這種避雷器經過常時間的使用，其使用壽命隨著時間的變化而減少，其密封性能不夠穩定，致使避雷器受潮，產生電暈效應，其內部的氣體流失等原因導致了跳閘。

2 加強10kV架空線路防雷性能而采取的有效措施

2.1 架設耦合地線

架設耦合地線是針對感應過電壓引起的跳閘而采取的措施。耦合地線是在架空線路的導線下面與附近區域而架設的地線，是為了降低反擊跳閘率而架設的線路。對于10千伏架空線路而言，其桿塔高度較低，其受到電擊的雷電類型最為普遍的是直擊雷，相對而言，直擊雷對線路本身的跳閘現象影響概率并不是很大，其線路本身不會直接跳閘，而大多數的原因是雷擊之后感應過電壓間接引起跳閘[3]。所以要從源頭上即從感應過電壓方面加強采取措施。在容易發生感應過電壓的地方，架設耦合地線，應用耦合地線具有的電磁屏蔽作用降低感應過電壓的破壞水平，從而減少因感應過電壓而引起的不利影響。

2.2 選用線路氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器的使用壽命長，不易發生像老式閥型避雷器受潮，內部氣體流失等現象，是一種理想的防雷設施[4]。安裝線路氧化鋅避雷器，它能夠以分流的形式將其中一部分的電流引入到地面，超過允許值的部分電流，經過避雷器傳播到導線上，再經桿塔的接地設置流入到地面，進而降低電流電壓。

2.3 安裝自動跟蹤補償消弧裝置

安裝自動跟蹤補償消弧裝置就是為了保證架空線路的電容電量滿足要求，保證其電容電流大于10A，現實中這種裝置在補償電容電流后，將殘余的電流值控制在理想狀態下，也就是說小于5A的電流，從而補給了線路的電容電壓的流失，也保證了大大加強了防雷性能。

2.4 安裝可調式防雷保護間隙

從以往的10kV架空線路施工經驗可以得知，應該在線路的容易落雷電安裝防雷保護間隙，采用穿刺型可調式的保護間隙[5]。這種措施比絕緣子放電的功能更有效，它可以限制在雷電過電壓后的電壓波動幅值上升，避免出現續流起弧效應，導致線路燒損等現象，達到“疏導”和“堵塞”的效果，使防雷性能大幅度提高。

3 結束語

（1）防雷工程作為輸電工程的主要保障工作之一，需要保證在輸電項目的各個重要組成部分都有所體現，全面的貫穿其中，要做到的不僅僅是上文提到的這些措施，還要保證在多雷區的線路設備上適當地安裝避雷措施，例如采用避雷針設備等避雷措施，同樣也能夠起到良好的避雷效果。（2）在對10千伏架空線路進行防雷措施的研究時，需要多方面進行考慮，根據實際的工況以及該地區的相關地貌特征和氣候特征進行，并且結合該地區高壓線路的基本特點，從現實出發，進而達到滿足其避雷的實際需要，同時還要適當地考慮到該地區的技術水平以及經濟水平，在保證避雷效果的前提下，優化避雷方案，降低成本輸出，只有如此才能夠保證避雷措施的可行性。

參考文獻

[1]劉剛，席禹，唐軍，等.高壓架空輸電線路引雷對附近10kV架空配電線路雷擊跳閘特性的影響[J].高電壓技術，2014，3：690-697.

[2]謝化安，譚進，劉剛.高聳建筑群對附近10kV架空線路雷擊跳閘率的影響[J].水電能源科學，2013，2：196-199+244.

[3]陳茂榮，盧澤軍，方 計，等.廣東東莞10kV架空線路防雷治理技術研究[J].電瓷避雷器，2013，3：86-91.

[4]韓晉平，王曉豐，馬心良，等.10kV架空絕緣導線雷電過電壓與防雷綜合措施研究[J].高電壓技術，2012，11：2395-2399.

[5]陳維江，孫昭英，王獻麗，等.35kV架空送電線路防雷用并聯間隙研究[J].電網技術，2013，2：61-65.