10kV配電網防雷技術研究

龍敬朝　陳曉林

摘 要：隨著科技和時代的發展，電力負荷的需求呈現一個上升的趨勢，對供電系統的要求也就越來越高。本文需要著重探討的是一個在電力系統中十分重要的內容——如何防止電力系統被自然損害，雷電損害的研究始終占據著非常重要的比重。本文著重在電力系統防止雷電損害上面展開討論。

關鍵詞：供電系統；電力；雷擊點損害；防雷

一、10kV配電網防雷技術綜述

（一）國外的配電網防雷技術現狀

線路避雷器的研究最早出現在歐美和日本，美國AEP和GE公司于1980年開始研制用于線路防雷的ZnO避雷器，目前線路避雷器已成為電力系統限制過電壓的主要措施。日本九州是日本雷電事故最嚴重的地區，日本九州電力公司從1985年開始在配電線路上安裝避雷器，到1994年已有87%的線路安裝避雷器，且斷線事故與1985年相比減少50%。采用避雷器防止絕緣導線斷線事故的效果相當明顯。

同時，日本東京電力公司還采用鉗位絕緣子以防止絕緣導線雷擊斷線，鉗為絕緣子類似于防弧金具，在絕緣導線固定處剝離絕緣層，加裝特殊設計的金屬線夾，并設置引弧放電間隙。當累點閃絡引發工頻續流，從而避免燒傷絕緣子和熔斷絕緣導線。

德國于1914年提出接地避雷線理論，認為其能降低感應過電壓。前蘇聯于1931年提出對于60kV以上的線路，感應雷的影響比較小，只有直擊雷是危險的。到20世紀30年代，國際上工人避雷線是配電網線路（35kV以上）防雷的基本措施，主要用于防止直擊雷，同時也作為防止感應雷擊過電壓雷擊斷線的輔助手段。

（二）國內的配電網防雷技術現狀

分析國內中壓配電網的防雷技術，不得不考慮線路和設備兩個點。

1）需要在防避雷電過程中，安裝一個防避雷電的線。如果是架設1到2千米的避雷線那么它的規格是35kV。特別需要注意的是一些重點區域需要使用全線避雷線。但是我們研究的10kV的并不需要專門架設避雷線。一些重要的區域也只需要安裝單根的避雷線。

2）除了避雷線，同樣，避雷針也可以有效的防止雷電侵害。避雷針自從1993年被研制投入使用，雷擊點造成的損失大大的減小了。如果在一些地勢比較特別的區域，35kV的需要使用避雷器，10kV的使用避雷器的效果也是十分顯著的。

3）還有一種方式就是防弧金具。如果安裝了這個設備，那么會對被保護電路的安全使用起到重要的作用。防弧金具的使用區域主要是浙江、江蘇等地區，并且獲得了非常顯著的效果。

（三）國內的配電網防雷技術存在的問題

當我們對使用設備進行防雷措施的時候，需要特別注意以下的問題。進行配電變壓器防雷措施的時候，要注意關于變壓器，它會有一些危害是關于“正、反變換過電壓”。處理的方式也比較簡單，就是注意低壓，不要忽略低壓，低壓同樣安裝避雷器。

除此之外，進行開閉所防的防雷措施的時候，注意安裝避雷器的位置，也要與開閉所的設備并聯，否則就不能很好的將雷電引入避雷器。

除了以上兩點，還需要注意一下開關設備。開關設備可以有效地防止設備被雷電的過電壓擾亂而造成的損壞。所以需要設置避雷器安裝設置，以及設置分支開關和聯絡開關等位置。

另外防雷措施需要注意它的成本，也就是經濟性。

還需要注意的是技術性的問題。關于防雷措施，有幾個技術問題需要考慮，如：氧化鋅避雷器、線路過電壓保護器、防弧金具、防雷屏蔽線、架設避雷線。其中的防雷屏蔽線特別適合10kV的線路，因為對降低雷電感應過電壓可以起到很好的效果。而防弧金具并不是很適合10kV的線路，因為它在被雷電擊穿后，并不能很好的防止跳閘故障，而且它的安裝工藝也有十分高的要求和嚴格的規范。所以最好的選擇是防雷屏蔽線，最差的選擇可能就是防弧金具。

二、10kV配電網防雷技術的解決方向

（一）關于配電線路

我們要關注三個方面：線路避雷線的保養、線路避雷器本身、絕緣線路的防雷技術探討。線路避雷線也同樣需要保養。“架設避雷線對于限制感應過電壓有一定作用，但10kV中壓配電網絕緣水平較低，直擊雷容易造成反擊，導致雷擊斷線，所以架設避雷線無法有效防止直擊雷斷線，且架設避雷線具有難度大、成本高的缺點。”

我們通常建議在使用10kV線路的情況下，要安裝線路型避雷器。它的最大作用就是可以杜絕雷擊斷線的事故發生頻率。而且帶間隙符合外套交流無間隙金屬氧化物避雷器是最為有效果的。

有兩種方式防止雷擊斷線，疏導式和堵塞式。這兩種形式對于10kV的線路來說，最佳的方式就是防雷金具、鉗位絕緣子還有局部玻璃絕緣導線。防雷金具的工作原理和防弧金具十分相似，但是適應度和造價成本卻有差別。而且還在諸多方面明顯優于防弧金具。鉗位絕緣子是由絕緣罩、高壓電極和支柱絕緣子組成。而任何的防雷措施都會在遭雷擊的時候跳閘，所以需要慎重的選擇間隙距離。這樣就可以保證線路不被擊穿也不會燒毀。

（二）關于配電設備

配電設備防雷的保養分為三個部分：架設避雷針和避雷器、進線出線和變壓母線、變電所加裝線段。除了這三部分，變電所需要保護設備避雷器。通過設備避雷器和設備并聯，將雷電引入大地避免危險，也就保護了設備。

避雷器需要注意的是，它要靠近變壓器，這樣可以有效避免雷電傷害。而開關設備也要避免設備被雷電襲擊，同樣的可以自動切斷工頻續流保持正常的工作。那么在裝置閥式避雷器的時候要注意接地的電阻最大是10Ω。

三、總結

10kV的線路考慮了諸多因素之后，并不建議全線的避雷線，只是在高發路段設置一些避雷線并做好接地。建議10kV的線路使用防弧金具、防雷金具、局部玻璃絕緣導線和鉗位絕緣子。10kV的避雷器要靠近變壓器。10kV開關設備需要是避雷器的放電電壓比開關設備的沖擊電壓低。所有以上的研究都是關于我國中壓電的防雷措施的采用措施及實施方式，我們需要嚴格的遵循研究的成果和規律進行科學的雷電防護，最大程度的降低損失。這就是本文研究的目的所在。

參考文獻：

[1] 喇元，胡賢德，彭發東，程文鋒，周浩.10kV配電網防雷技術研究.能源工程，2013（4）：16-19.