10kV架空絕緣導線雷電過電壓與防雷綜合措施探究

黃肖余

摘 要： 架空線路本身的絕緣水平不高且分布范圍十分廣泛，設計方面缺陷十分明顯，因而在承受感應雷與直擊雷時存在較大難度。通常情況下，配電線路感應雷點超過80%比重，而釋放電流不會高于1000A。但需要注意的是，感應過電壓幅值應被控制在200-300kV之間。由此可見，高電壓幅值出現于架空線路具有較大的難度。基于此，文章將以10kV架空絕緣導線作為研究重點，闡述其雷電過電壓與防雷綜合措施，希望有所幫助。

關鍵詞： 10kV架空絕緣導線；雷電過電壓；防雷；綜合措施；探究

借助絕緣導線的運用，可以對裸導線所無法解決的安全問題予以及時解決。相比較于電纜而言，絕緣導線的建設速度較快且成本投入不多，然而雷擊斷線的問題經常發生。現階段，國內大部分區域的絕緣導線雷電斷線事故發生幾率不斷提高，特別是10kV裸導線雷擊斷線的情況。為此，有必要深入探究10kV架空絕緣導線的雷電過電壓與防雷措施問題。

一、雷電斷線原理研究

通常情況下，配電線路引發雷害的主要原因就是感應電壓，和線路三相感應過電壓原理基本相同[1]。其中，感應雷電波可以向桿塔兩側傳播，而在抵達絕緣子薄弱部位以后，就會出現放電的情況，最終形成雷擊閃絡，致使絕緣導線被損壞。除此之外，在感應過電壓形成雷擊閃絡后，則會在通道內部出現工頻續流，進而出現數值相對應的工頻短路電弧。在此基礎上，電弧難以按照絕緣導線完成滑動，致使雷擊閃絡形成集中性的放電情況，只要經過較短時間即可燒毀絕緣導線。特別是10kV線路，其檔距不大，針對雷電過電壓的問題，波運動速度很快，很容易使絕緣子在桿塔位置出現閃絡問題，最終引發導線斷裂。

二、10kV架空絕緣線路防雷綜合措施解構

（一）架空避雷線措施的應用

通過避雷線架空的方式，可以保證有效轉換大幅值雷電過電壓，并形成電流。而經由低桿塔以后即可泄出電流，在這種情況下，使得雷電過電壓明顯下降，對導線予以全面保護，以免受到嚴重的損害[2]。通常來講，10kV架空絕緣線路的防雷措施中，最具影響力且效果最理想的方式就是避雷線的架設。在絕緣水平不高于配電網的情況下，架空雷擊電線以后即可形成閃絡，致使工頻續流對絕緣導線帶來負面的影響。為此，必須高度重視架空避雷線措施的重要作用。

（二）鉗位絕緣子的使用

對于鉗位絕緣子而言，其最基本的原理就是合理設計鉗位絕緣子和絕緣子導線固定位置，同時剝離外層絕緣層再次對特殊性質的金屬線夾進行設計，保證引弧放電間隙設置的合理性。一旦存在雷擊閃絡的情況，必須借助變電站出現開關，及時切斷連續工頻短路電流。這樣一來，就能夠在根本上確保絕緣子導線不被損壞，進一步增強了防雷的效果[3]。

（三）線路絕緣水平的全面提升

對此防雷措施予以合理運用的情況下，就是提高絕緣子放電的電壓，而提高50%的效果最理想。這樣一來，絕緣線路抗雷的作用就能夠得以提升。在此過程中，替換配電線路瓷絕緣子是線路絕緣水平提升的常用措施，可以使用瓷橫予以替換，亦或是選擇絕緣子和絕緣子導線固定位置，金盡可能增強其實際的絕緣能力，以免發生雷擊閃絡問題，有效地規避絕緣導線被損害。然而，這種防雷措施并不完善，所需投入成本過高，一旦發生雷擊閃絡難以對工頻持續短路予以組織，甚至還會引發絕緣導線斷裂的問題。

（四）避雷器的有效安裝

對于10kV絕緣導線的防雷措施，避雷器安裝也是常見方法，通過這種方式的運用可以預防雷擊過電壓的發生。將避雷器原理作為出發點展開探討與分析發現，避雷器最主要的作用就是限制輸配電線路傳遞電壓，若操作不合理將引發不可估量的后果。而針對避雷器本質來講，其屬于放電器的一種，同時與周邊線路并聯，一旦某部位的電壓過高，將避雷器裝置及時啟動，則會引發放電的現象，進而有效地限制電壓，以免損害其他的電壓設備[4]。在此基礎上，避雷器還可以對感應過電壓予以有效地限制，對雷電放電能量進行吸收，以免導線被損害。在相關研究當中發現，一旦避雷器安裝的密度過大，雷電感應過電壓的限制水平則會得到折現值。在這種情況下，必須要全面消除配電線路當中潛在的雷電事故，確保各塔基中安裝避雷器。然而，這種方式需要大量資金投入，會增加工程項目的復雜性。

（五）防弧金具的使用

對于配電網線路而言，特別是輻射型線路，應當在絕緣子軸線開始，剝離導線絕緣層，保證剝離方向的一致性，并且在此過程當中將鋁合金線夾設置其中。通常來講，線夾結構重量較大，一旦發生雷擊將引發絕緣子沙羅的現象，且工頻續流也會受電動力影響。在分析環網線路的時候，也要剝離絕緣子兩側導線，并且將防弧線夾有效設置其中。若雷擊導致絕緣子閃絡，那么工頻續流電弧就會作和，向剝離方向移動。雖然方式較為便捷且投入成本不高，然而會對絕緣層帶來破壞，當受到雷擊以后必須及時更換防弧金具。

結束語：

綜上所述，通過上文研究與分析可以發現，10kV絕緣導線很容易出現雷擊過電壓，對其產生不利的影響。要想保證其運行正常，必須積極采取科學合理的防雷綜合措施，以達到最終的目的。

參考文獻

[1] 潘興斌，代鵬.10kV架空絕緣導線防雷措施淺析[J].中小企業管理與科技，2014（34）：193-193，194.

[2] 龍安.10kV架空絕緣導線雷電過電壓與防雷綜合措施[J].通訊世界，2017（12）：213-214.

[3] 黃偉鋒.基于10kV配電網的架空絕緣導線雷電過電壓及防雷措施探究[J].大科技，2017（17）：101-102.

[4] 倪挺然.臺州地區10kV架空絕緣導線防雷設備應用研究[D].華北電力大學（北京），2016.