淺析10kV架空配電線路防雷措施配置方案

錢　欣（馬鞍山供電公司，安徽省 馬鞍山市 243000）

?

淺析10kV架空配電線路防雷措施配置方案

錢欣（馬鞍山供電公司，安徽省 馬鞍山市 243000）

電能在社會工業化以及城市化發展建設過程中承擔著很重要的角色，10kV架空配電線路是現階段我國電網系統中非常重要的一個部分，廣泛的應用于國家電網配置系統中，雷擊事故的頻繁出現極大的影響人們的生產生活以及生命財產安全，本文從這個主題出發，首先針對雷電對10kV架空配電線路產生的威脅進行了分析，在此基礎上對10kV架空配電線路防雷措施配置方案進行了詳細的介紹。

10kV架空配電線路；雷電；防雷措施

前言

從世界發展變化進程來看，電力系統不論是對農業發展還是工業進步始終扮演著重要的推動角色，電力發展對工業發展和城市化進程有著重要的影響，社會經濟的發展使得人類的生活已經離不開電力系統的支持。一個國家的電力系統主要由發電、輸電。變電以及配電這幾個方面共同組成，而電網在電力系統發揮著發電和用電兩者轉換的功能，配電網系統是由架空線路、電纜、配電變壓器以及桿塔等部分共同組成的，而這些環節有著密切的聯系，任何一個環節出現問題都會影響整個電網的運行，除了電網系統本身出現問題會影響電力系統運行以外，外界因素例如雷擊事故對電力系統的危害也不容忽視。

1　雷電對10kV架空配電線路威脅

1.1雷擊事故成因

作為一種特殊的天氣現象，雷電成因有很多種，所以雷電出現之后產生的現象非常復雜。雷電主要是由于地表面濕氣候受到蒸發上升到高空和大氣中存在的水蒸氣凝結產生冰晶或者水滴，然后形成積云產生摩擦運用，在氣流上下摩擦的過程中產生正負兩種電荷的積云，這種積云就是雷云。

1.2雷電對10kV線路造成的危害

如果10kV架空配電線路或者周圍的電網系統線路受到雷擊影響，那么線路導線會受到比較強烈的電磁感應，在電磁感應作用下會短時間出現較高的電壓，雷擊事故產生的電壓已經遠遠超過了電網線路電壓負荷，所以一旦被雷電擊中，會嚴重的損壞電網線路絕緣體，導線會出現嚴重的燒損、跳閘，如果嚴重的話還會燒壞避雷器，對電力設備造成一系列的影響，一方面嚴重的影響電路設備的正常運行和正常供電，另一方面還會給工業生產造成經濟損失。

2　10kV架空配電線路防雷措施應對措施

2.1提升絕緣配置質量

如果配電線路出現感應雷電過電壓的現象，因為線路外部絕緣體層次相對較低，所以絕緣子損壞會很嚴重，所以為了避免絕緣子嚴重受損，需要選擇高質量的電路材料，在具體的配電線路安裝施工過程中嚴格的按照設計規范要求的間距進行安裝，最大限度的提升配電線路外部絕緣體絕緣層次。

10kV架空配電線路遇到雷電跳閘現象最根本的原因是電路絕緣水平較低，所以首先要強化電路絕緣能力，提高線路抗雷擊水平。表格1顯示的是現階段不同絕緣子防雷擊效果比較，表格2顯示的是不同絕緣子U50%以及雷擊跳閘頻率比較。

表1　不同絕緣子防雷擊效果比較分析

表2　不同絕緣子U50%以及雷擊跳閘頻率比較分析

現階段國內針對10kV架空配電線路絕緣設置主要從以下幾個方面進行：

（1）不平衡絕緣配置；

（2）使用絕緣橫擔或者是絕緣塔頭；

（3）更換現有的絕緣子，換成對沖擊電壓承受性能更好的絕緣子。

從表2中可以明顯的看出，在使用瓷橫擔絕緣子的情況下，雷擊跳閘頻率明顯的高于針式絕緣子，同時從目前我國珠江三角洲地區的使用效果來看，瓷橫擔絕緣子能夠有效的提升10kV架空配電線路防雷擊能力。同時在同塔多回輸電網絡中，累計跳閘主要是感應雷造成的，而使用不平衡絕緣能夠有效的減低雙回同跳頻率，所以一旦絕緣子出現絕緣閃絡現象導致單相接地，那么這一相的導線相對于10kV架空配電線路地線能夠有效的耦合一部分的感應過電壓，降低其余導線感應，提高整體抗雷擊水平。表1顯示的是在不平衡絕緣條件下的絕緣子防雷擊效果，結合兩個表格可以看出，瓷橫擔絕緣子在使用不平衡絕緣條件下防雷效果明顯的出現下降，所以針對這一問題，可以在10kV架空配電線路中使用絕緣橫擔代替鐵橫擔，通過提升絕緣水平，來提升抗雷擊水平。

2.2在10kV架空配電線路中安裝避雷器

在10kV架空配電線路中安裝避雷器能夠有效的降低雷擊事故線路跳閘頻率，所以針對雷擊事故頻發以及雷電活動頻繁的地區，可以適當的在配電線路桿塔上安裝避雷器，同時針對一些土壤電阻率相對較大的地區也需要安裝下路避雷器，配電線路安裝避雷器一方面能夠有效提升線路抗雷擊水平，另一方面能夠起到抑制電壓的效果，雷擊閃絡之后，避雷器能夠有效的抑制工頻續流，同時避雷器的安裝需要注意以下兩個方面的內容：

2.2.1選擇合適的避雷器

避雷器的選擇必須嚴格的按照配電網所在地區線路特征進行配對，10kV配電線路比較適用的避雷器是氯化鋅避雷器，這種避雷器體積比較小，同時散熱性能較好，能夠快速的阻斷工頻續流，很好地吸收累積過程中產生的過量電能，同時為了能夠提升隔離效果，可以按照串聯間隙的方式安裝，在安裝了電阻片的位置避雷器不會承受系統運行產生的電壓影響，能夠長期的維護線路運行。

2.2.2避雷器安裝位置選擇

避雷器對于10kV架空配電線路防雷保護僅僅是針對桿塔所在區域，但是從經濟效益的角度考慮，無法實現電網全線路避雷器安裝，所以避雷器的安裝一定要選擇合適的位置，一般情況下，在雷電頻繁出現區域桿塔位置安裝避雷器，在變壓器、線路開關等重要的設備上安裝避雷器，總體上按照T型進行避雷器安裝。

2.3減低桿塔接地電阻

10kV架空配電線路桿塔的實際接地電阻對防雷效果有很大的影響，所以通過降低桿塔實際接地電阻能夠有效的安靜地配電線路反擊跳閘頻率，因為10kV架空配電線路在遭受雷擊的時候，跳閘主要是感應器引起的，所以通過降低電路接地電阻只是間接的提高防雷效果，同時通過降低接地電阻能夠邊出現雷電沖擊泄放，避免配電線路設備受到強烈雷電沖擊波而損壞。在一些偏僻的山區，雷電活動比較頻發，配電線路桿塔接地位置電阻較高的情況下經常會出現雷擊閃絡現象，嚴重的影響整個電網的安全穩定。所以為了能夠有效的降低這些地區電路雷擊跳閘率，提高電網線路抗雷效果，需要合理的降低配電線路桿塔接地電阻，可以通過外引接地、擴大桿塔接地面積、深埋接地極、使用降阻劑以及安裝水平外延接地體等方式來降低桿塔接地電阻，同時在實際的安裝過程中，需要根據配電線路當地狀況進行科學對比，對現場進行嚴格考察，選擇最佳的避雷方式，一般情況下，比較常用的避雷方式是在水平接地部分加入降阻劑，這種方法是目前效果最明顯的方式。

2.4桿塔架設避雷線

避雷線能夠有效的提高配電線路耐雷水平，目前，我國配電網系統中只有很少一部分在10kV架空配電線路中架設避雷線，因為通常都是在110kV以及以上的輸電線路中比較常見，圖1顯示的是配電線路桿塔架設避雷線示意圖。

圖1　配電線路桿塔架設避雷線

在出現雷擊現象的過程中，避雷線和線路導線之間存在耦合，能夠使作用于線路導線絕緣子兩端的電壓降低，所以在雷擊過程中避雷線擔當重要的角色，但是如果在10kV架空配電線路上架設避雷線會加強線路的引雷作用，對于雷電災害嚴重的區域可能會給配電線路造成更多的危害，所以選擇在10kV架空配電線路上安裝避雷線的時候一定要做認真的勘察，在適合的地區安裝，盡可能在雷電災害嚴重的必去少安裝避雷線。

2.5防雷絕緣子

防雷絕緣子和避雷器屬于兩種不同的防雷產品，防雷絕緣子能夠承受支柱式的絕緣子或者針式絕緣子在配電線路上承受的導線壓力，這是避雷器所不能實現的。所以針對10kV架空配電路防雷設計可以根據不同的氣象條件架設不同數量的防雷絕緣子。例如，在多雷地區可以每隔一檔裝設一組，也可以和避雷器配合使用，對于少雷地區，可以每隔5檔裝一組，但是具體的安裝還是需要根據氣象條件進行。

3　結論

作為我國現階段配電網系統相對重要的構成部分，對10kV架空配電線路電網維護工作至關重要，由于10kV架空配電線路整體結構比較復雜，所以在選擇防雷措施進行防雷設置的過程中，要考慮到每一個環節，從整個配電系統的整體安全穩定運行出發，提高線路防雷效果，給社會生產和人類生活提供更好的保障。

［1］彭發東，彭向陽，雷曉燕.廣東電網10kV配網避雷器運行狀態分析與評估［J］.高壓電器，2011.

［2］王羽，文習山，郭 衛.提高架空配電線路耐雷水平的仿真分析［J］.高電壓技術，2011.

［3］陳 潔，姜建勛.10kV配電線路雷害事故分析及防雷措施仿真研究［J］.電瓷避雷器，2011.

［4］李 琳，齊秀君.配電線路感應雷過電壓計算［J］.高電壓技術，2011.

［5］劉 靖，劉明光，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.

2016-5-20

TM862

A

2095-2066（2016）16-0029-02