山區10kV架空配電線路防雷措施及其改進

葉運濤

摘 ?要：隨著我國經濟的高速發展，對電力的需求量不斷增加，各種電力工程項目越來越多。在當前山區10kV架空配電線路的實際運行過程中，經常會發生雷擊事故，對線路安全構成非常大的威脅，需要及時采取防雷措施。為此，筆者將要在該文中對山區10kV架空配電線路防雷及改進措施進行探討，希望對促進我國電力工程事業的發展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：山區 ?10kV架空配電線路 ?防雷措施

中圖分類號：TM863 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（c）-0024-02

由于10kV架空配電線路的覆蓋面積非常大，且線路走徑空曠、暴露，線路的絕緣水平也偏低，各種防雷措施相對較少，造成雷擊的事故經常發生，對線路運行造成了非常大的影響。此外，很多10kV架空配電線路所覆蓋的各種地形當中，環境條件相對比較惡劣，環境條件相對比較復雜，土壤的電阻率也相對較高[1]。為了有效避免配電網出現雷擊的現象，更進一步保證線路的安全性，減少供電企業的經濟損失，需要合理對配網防雷措施進行應用，將更加先進的技術措施應用到配電生產當中。

1 ?10kV架空線路常用的防雷方式

在當前10kV配電線路的運行過程中，經常采用的防雷措施有架設防雷線、安裝避雷針、降低塔接電阻、提升線路耐雷水平等。盡管當前在山區防雷當中已經投入了非常大的力量，但防雷效果并不是非常理想，各種雷擊跳閘的事故還是相對比較多，防雷措施的應用效果不能得到保證。

（1）對線路加裝避雷針。避雷針按照其演變和完善的歷史，其可以分為放電間隙、管型避雷器、普通閥式避雷器、磁吹避雷器、金屬氧化物避雷器等。當前，比較廣泛使用的是金屬氧化物避雷器，其主要成分是氧化鋅，能夠有效降低絕緣導線雷擊擊斷的概率，但在這個過程中，也暴露出來比較多的問題：①避雷器的保護范圍相對較小，通常只能安裝避雷器的一級桿塔來提供防雷保護。②氧化鋅避雷器在長期工頻電壓下工作，進一步加速了避雷器的老化問題。③避雷器的使用和維護成本相對較高。④很多避雷器在發生故障之后，往往從外觀上難以分辨，這進一步加大了故障的排除難度。

總體來說，通過氧化鋅避雷器的使用，能夠有效截斷工頻續流，還可以進一步限制線路雷擊的過電壓現象。此外，其每個桿塔安裝投資的成本也相對較大，需要長期承受工頻電壓，這非常容易造成閥片老化現象的產生[2]。

（2）架設避雷針。通過在電力線路上架設避雷線，能夠有效起到對電力線路屏蔽和保護的作用。此外，避雷線也可以直接防止雷擊破壞線路情況的發生。避雷線的工作原理大部分是一樣的，但架設的位置往往差別較大。由于架設避雷線的成本相對較高，主要應用在35kV等級線路當中，在架空配電線路當中的應用還往往比較少，在一些重要線路當中才會使用避雷線路。

（3）提升線路的絕緣水平，有效提升線路的耐雷水平。為了有效提升線路的絕緣水平，可以采取以下的一些措施：①通過提升絕緣子的耐雷電沖擊能力，來提升線路的絕緣水平。當前，常用的絕緣子材質主要有瓷絕緣子、玻璃絕緣子和復合材料絕緣子。②通過增大電弧爬距，來降低建弧率。由于雷電引起的工頻續流會由于電弧爬距過大而導致無法建弧情況的發生，很容易導致雷擊引起跳閘事故的發生。③采用絕緣橫代來取代常用的鐵橫擔。通過對瓷橫擔、復合絕緣橫擔、玻璃鋼橫擔的使用，可以有效提升線路的絕緣程度。為了進一步提升線路的絕緣水平，可以在同塔多回線路不平衡絕緣設計過程中，采用絕緣水平布置，直接在線路中增加一回耐張的絕緣子片，或者在配網線路當中安裝絕緣橫擔或者將瓷絕緣子更換為硅橡膠絕緣橫擔，進一步提升線路的絕緣水平，這種方式的防雷效果最好。

（4）進一步降低桿塔的接地電阻。通過對桿塔接地電阻大小的合理設置，可以起到有效的防雷擊的效果，這是開展架空線路防雷保護的一個重要參數。一旦雷電擊中塔頂或者避雷線，如果線路的接地電阻過大，就會導致塔頂的電位急劇增加。當雷電反擊電壓超過架空線路的絕緣放電電壓，就容易直接導致沿絕緣子在橫擔后者塔頂發生閃絡的現象[3]。對于已經建成的10kV架空配電線路來說，塔頂高度、桿塔材質和桿塔的電阻都是固定值，其接地電阻主要由塔頂電位決定。在10kV架空配電線路當中，桿塔經常會采用自然接地的形式，土壤的電阻率高低對桿塔接地電阻有著非常直接的影響。

（5）安裝防雷絕緣子。在10kV架空線路的周圍一旦發生雷擊現象，瞬間就會產生非常高的電壓，這就是過電壓現象，很容易造成線路斷線事故的發生，對電力供應的安全性和平穩性，會造成非常大的影響。為了有效避免這種情況的發生，可以采用安裝防雷絕緣子的方法，有效地對雷擊產生的能量進行吸收，還可以防止高壓線路出現明顯的過電壓。在實際的使用過程中，防雷絕緣子的種類往往比較多，其主要包括支柱式、橫擔式、耐張絕緣子等，都有不錯的使用效果，其主要利用更加大放電間隙來提升對線路的保護效果，在實際使用過程中，應該根據實際情況來進行選擇，并選擇合適的安裝距離，提高其防雷效果。

（6）采用不平衡絕緣手段。在當前的高壓架空輸電線路中，對雙回路線路的應用越來越多，傳統的防雷技術應用效果比較有限。為了滿足防雷設計要求，可以采用不平衡絕緣手段，可以有效減少線路遭受雷擊的跳閘事故，保證輸電的平穩性。其工作原理是讓線路的絕緣子串片的數量保持不一致，在遭受到雷擊后，串片少的回路會首先發生閃絡，讓閃絡之后的導線看成是底線，從而可以有效提高線路的耦合作用，讓回路的抗雷效果得到明顯的提升，可以始終保持一個回路進行供電。

（7）有效降低桿塔的接地電阻。對于土壤電阻相對較高的地區，可以采用擴大接地網面積、爆破接地、使用降阻劑、延長接地極、外引接地、采用多根放射形接地等措施，來降低接地電阻，但其施工成本往往比較高。為了有效解決這個問題，對于土壤電阻率比較高的地區，可以通過采用混凝土桿、鐵塔等基礎設施，來滿足降低自然接地電阻的要求。

2 ?結語

隨著時代的不斷發展，對供電質量提出了更高的要求。針對山區架空配電線路防雷工作當中的不足，應該引起足夠的重視，認真分析問題發生的原因，并及時采取及時防雷措施，降低雷擊事故發生的概率。

參考文獻

[1] 陳澗寧.高壓架空輸電線路引雷對附近10kV架空配電線路的影響[J].電工技術，2018（18）：22-23.

[2] 吳超斌.10kV架空配電線路不停電作業的方法研究[J].科技經濟導刊，2019（15）：37-38.

[3] 趙傳亮.10kV架空配電線路防雷措施配置方案的滲透[J].電子制作，2017（20）：55-56.