探索10kV配電網防雷存在的問題與措施

國網江西分宜縣供電有限責任公司 分宜 336600

摘要：10 kV配電網承擔著直接向用戶供電的任務，其性能的好壞直接關系到用電客戶是否能夠使用安全可靠的電能問題。因此，相關部門必須重視雷擊現象，切實做好防雷工作。本文主要探索了10 kV配電網防雷工作中存在的問題，分析了出現問題的原因，并提出了相應的措施。

關鍵詞：10kV配電網；防雷工作；存在問題；措施

所謂配電網，就是在電力網中起重要分配電能作用的網絡。日常生活中，由于受雷擊現象的影響，配電網中的電力線路、配電設備等經常受到一定程度的破壞。所以雷擊現象必須引起重視，切實做好防雷工作。下面就10kV配電網防雷工作中存在的問題主要談以下幾個方面的內容。

1 10kV配電網防雷工作中存在的主要問題介紹

關于10kV配電網防雷工作中存在的問題，筆者認為主要有以下幾個方面的問題相對比較突出。

（1）配電線路雷擊故障突出。配電線路遭受雷擊后，發生絕緣子閃絡的桿塔相對集中，區段比較明顯；輸電線路遭受雷擊，與所處的地形有直接的關系，不能以架空線路桿塔所在位置的高低作為判斷桿塔是否會遭受雷擊的判斷依據，部分線路桿塔位置相對較低，但仍然遭受多次雷擊；隨電壓等級的升高，線路產生邊相故障跳閘的幾率增大，說明線路發生繞擊的可能性也增大；從開關保護動作情況來看，雷擊不管造成單相或多相故障，重合閘重合成功的幾率很高，約為70%～85%；由于配電線路雷擊導線的耐雷水平低，每當配電線路發生繞擊后，引起線路故障跳閘的概率非常大。

（2）變電站接地網存在很多問題。現實生活中的接地網電極（40×6mm熱鍍鋅扁鋼）已經徹底被腐蝕，除少數地方還能隱約看見殘余的金屬外，絕大部分的電極已經腐蝕成為氧化鐵和泥土。接地引下線損壞，引下線有些用帶絕緣外皮的鉛線，內部折斷不易發現，兩邊連接頭易銹蝕，還有些在埋入土中與接地體連接處產生電化學腐蝕甚至斷裂，使避雷器等防雷設備形同虛設；另外，一些變電所接地網采用了電解地極單放射線的敷設方式，容易形成跨步電壓和遭受破壞，對變電所附近的人身安全和電網、設備的安全運行十分不利。

（3）目前大多數配電變壓器的防雷保護是只在變壓器高壓側裝一組避雷器而低壓側不裝。這在北方少雷區可行，但在南方多雷區和山區，就不可行了。配變常遭雷擊損壞，這主要由逆變換正變換過電壓所致，造成線路接地短路并跳閘。此外，為節約線路走廊用地和投資，常用多回路。而一旦雷擊線路，絕緣子對地閃絡并產生較大工頻續流，則持續的接地電弧會波及同桿架設的其他回路而同時接地短路。

2 10kV配電網防雷工作中存在問題的原因分析

（1）由于一些特殊的山區丘陵等地形條件決定了線路的大高差、大擋距，存在線路保護角偏大，屏蔽效果差，增加被雷電繞擊線路的概率。此外，采用高塔跨越森林，也增加雷擊線路的概率。一些供電局對多雷擊線路沒有進行認真分析，未能采取有效的防雷措施。目前已有供電局在雷害嚴重線路裝設了線路避雷器，但一些單位未能對其計數器進行跟蹤監視，線路避雷器是否起到作用不明確。

（2）電網一般靠變電所出線側和配電變壓器高壓側的避雷器保護。線路中間多缺少避雷線保護而易受雷擊，即使這些避雷器動作，較高的雷電過電壓也會使線路絕緣子擊穿放電。目前10kV配電網所用避雷器較雜，其額定電壓、動作電壓及其殘壓差異較大，而配電網又極易由雷電過電壓引發弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓，經常導致避雷器爆炸。

3 10kV配電網防雷工作中針對存在的問題應采取的措施

3.1提高線路絕緣水平降低10kV配電線路閃絡概率

由于配電網絕緣水平低，當線路中因雷電活動而產生感應雷過電壓時，極易造成線路絕緣子閃絡等事故，可采用增強線路絕緣的方法和采取將裸導線更換成為絕緣導線、增加絕緣子片數、在導線與絕緣子之間增加絕緣皮、更換絕緣子型號等方法提高線路絕緣水平。

3.2架空絕緣導線雷擊斷線防護措施

根據對雷擊架空絕緣線路斷線機理的分析并結合實驗室試驗的結果分析，針對雷擊架空絕緣線路的斷線事故提出三點措施進行預防：

（1）提高線路局部絕緣水平 為了降低線路造價，可采用架空絕緣導線加強局部絕緣的方式，即在絕緣導線固定處加厚絕緣，使放電只能從加強絕緣邊沿處或者是擊穿絕緣皮后擊穿導線，通過上述方式可有效提高線路的沖擊放電電壓。

（2）安裝避雷器進行保護

在配電線路中使用線路避雷器取得了較好的防雷效果，借鑒于此，可以在配電線路中使用該方法，使用避雷器后，對架空絕緣線路形成有效的保護。

（3）在絕緣子兩端并聯放電間隙防止絕緣導線的絕緣層擊穿。

3.3采用間隙與避雷器配合對10kV配電線路進行保護

（1）避雷器的安裝避雷器對于配電線路中的雷電過電壓的防護具有很好的效果，但是避雷器只能保護安裝避雷器的當級桿塔，如果在配電線路上全線安裝避雷器進行保護，將取得很好的效果，但是就經濟技術比而言上述方法就不是很適合，而且全線安裝避雷器的運行維護也是很大的問題，因此，應當在配電線路中有選擇的安裝避雷器進行保護。

（2）并聯間隙絕緣子的使用

根據保護間隙的功用，保護間隙和線路絕緣子串的絕緣配合應該滿足以下兩個方面的設計要求：首先，保護間隙距離的設計應當在雷擊線路閃絡時可以捕捉電弧的根部，并引導故障電流入地，以便保護絕緣子、線路零部件和導線。雷擊閃絡時，放電應當起始于間隙的一個電極，終止于另一個電極，電弧應盡量不接觸絕緣子表面。試驗發現，裝有間隙的絕緣子串放電有通絡和沿絡兩種情況。

3.4降低10kV配電設備的接地電阻

在配電線路中，降低接地電阻的主要采用以下兩種方法：

（1）水平接地體。一般在配電線路中均采用這種方式進行降阻，從對長沙與衡陽地區的調研中發現，這種方法難以達到目標值要求，且及易腐蝕，使用年限不長。

（2）施加降阻劑進行降阻，實踐證明，在水平接地體周圍施加高效膨潤土降阻防腐劑，對降低桿塔的接地電阻效果明顯。

3.510kV配電設備的防雷保護

（1）配電變壓器的防雷保護

對配電變壓器的保護應該在低壓側裝設低壓避雷器，與高壓側避雷器、變壓器外殼和低壓側中性點一起接地，稱為“四點共一地”。接地電阻值滿足規程中所規定的100KVA以上容量配電變壓器接地電阻在4Ω以下，100KVA以下容量的配電變壓器接地電阻在10Ω以下。

（2）柱上開關的防雷保護

為了電網運行方面的需要，在6～10kV電網中安裝了一定的柱上開關與刀閘，這對保證配電網的運行方式的靈活性，提高供電可靠性起了很大的作用，但是往往缺忽略了這些開關設備的防雷保護措施，在柱上開關和刀閘處有些沒有安裝避雷器保護，或者僅僅在開關的一側裝設避雷器保護，當開關斷開時，將會造成雷電波的全反射，在雷害事故發生時造成開關設備自身的損壞，因此，開關設備自身的防雷保護是配電線路中防雷保護非常重要一部分，應該在開關或刀閘兩側安裝避雷器對進行保護，避免在防雷保護上存在的缺陷。

（3）電纜分支箱的防雷保護 在10kV電纜化的環網供電系統中，需采取措施抑制感應雷過電壓，通常的措施是采用避雷器，其保護點位置的選擇有兩種做法，一是在整個環網回路中的每個單元均安裝避雷器。方法二則有選擇地在環網單元安裝避雷器保護。

4 結語

雷電是一種自然現象，隨意性很大。10kV配電網系統由于其分布廣、設備多、絕緣水平低的特點，易發生雷擊過電壓而造成絕緣事故。因此，加強10kV配電網的防雷工作是必要和必須的，相關部門必須加強重視。

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