10kV架空線路雷擊跳閘原因與防雷措施探討

呂景　楊哲　王璐

【摘要】春夏季節，雷電活動劇烈且頻繁，10kV架空線路因雷擊導致跳閘的現象經常發生，直接影響用戶用電，本文將對雷擊跳閘的主要原因進行深入分析，重點提出防雷措施，為未來防雷工作奠定良好基礎，確保10kV架空線路可以安全穩定運行。

【關鍵詞】10kV架空線路? 雷擊跳閘? 防雷保護

引言：10kV架空線路是我國城市主要配電線路，因其長期暴露在戶外，工作環境更為惡劣，極易受到雷電危害。雷擊跳閘占配電線路故障比例居高不下。架空線路雷擊危害一般發生在柱上斷路器、配電變壓器及隔離開關等設備處，會對配電網供電安全性與可靠性造成很大影響。

一、10kV架空線路雷擊跳閘的主要原因

（一）避雷器防雷性能質量降低

架空絕緣線路遭到雷擊當前，有些10kV架空線路在運行中仍然在使用老式閥門型避雷器。由于其使用時間較長，密封已經因潮濕受到破壞，電暈現象嚴重，在其內部產生硝酸鹽等化學物質，使氣體中氮和氧含量減少，導致放電電壓下降，防雷性能降低。此外，污穢會使避雷器的滅弧性能下降，甚至不能切斷續流，進而導致避雷器發生爆炸。

（二）絕緣水平不匹配

造成配電線路發生雷擊跳閘的主要原因是10kV架空線路與電氣設備的絕緣水平之間不相匹配。由于當時受設計方案、建設水平及后期維護運行等因素影響，大部分線路在桿塔上直接使用玻璃材質的絕緣子，在放電時電壓數值高達195.85kV;而跳線則用瓷瓶型絕緣子，電壓大約為255.73kV。但根據行業標準，10kV配電變壓器全波沖擊耐壓在75kV左右，容易導致絕緣水平與線路不匹配，受避雷器泄流能力限制，部分雷電經過電壓仍然可以侵入到電氣設備及電纜線路中，導致線路發生跳閘故障。

（三）絕緣導線斷線

架空絕緣線路遭到雷擊時會產生巨大雷電過電壓，當它超過導線絕緣層的耐壓水平時，會沿著導線尋找電場中最弱點將導線絕緣層擊穿，產生針孔大小的擊穿點，對絕緣子沿面放電形成閃絡，最后工頻電弧向其根部發展后形成短路通道，工頻電弧固定到一點，燃燒后熔斷導線，架空線路跳閘，供電中斷。

（四）土壤電阻較高

高山或者是土壤電阻較高的地方容易遭到雷擊。當接地電阻長時間深埋在地下會被腐蝕，使導體的絕緣面積減少，分散電流的能力就會下降，嚴重時會導致地面斷裂。質量不符合標準的接地電阻還容易引發絕緣閃絡，接地電阻的變化和雷擊跳閘的次數成正比。

（五）接地引下線存在問題，缺乏設備管理

接地引下線作為配電設備與配電網接地體間的連接體，其質量的優良對設備防雷性能的高效發揮十分重要。10kV架空線路接地引下線連接不合理，質量不符合規格，容易引起雷擊跳閘。另外，對設備缺乏管理。當地沒有建立相應的管理部門，當設備發生故障時不能及時進行維修，增大線路遭受雷擊跳閘的概率。

二、10kV架空線路防雷措施

（一）選用線路氧化鋅避雷器

選擇安裝氧化鋅避雷器，其使用壽命長，不易發生受潮，是理想型防雷設施。安裝避雷器后，在發生雷擊時大量雷電流經過避雷器流入導線，傳播到相鄰桿塔，只有一小部分雷電流沿塔桿或接地下引線經過泄放通道泄入大地，有效提高線路的耐雷水平，保證絕緣子不再閃絡，避免線路跳閘停電。線路避雷器在防止線路雷反擊和繞擊跳閘方面都有很好效果。但其價格昂貴，應該結合當地線路跳閘情況、運行經驗及地形等進行全面考慮，選擇合理地方進行安裝，充分利用有限資金達到最佳效益。

（二）架設耦合地線

耦合地線在架空線路的導線下邊與周圍區域架設，可以降低反擊跳閘概率。10kV架空線路，桿塔高度低，通常受到的是直擊雷，它對線路本身跳閘現象影響并不大，而是雷擊之后感應過電壓間接引起跳閘。因此要在感應過電壓方面加強重視。在易產生感應過電壓的區域，架設耦合線，其自身具有的電磁屏蔽作用可以降低感應過電壓的破會能力，進而減少跳閘現象發生。

（三）裝設避雷線

避雷線又叫架空地線，對導線起屏蔽作用，用來對雷電流進行分流，避免雷電流直擊導線，還能夠減小線路絕緣子的電壓，一般線路電壓越高，采用避雷線的效果越顯著。避雷線設在導線上方，通常沿全線架設，保護范圍成帶狀，對保護導線最有效果，因此作為線路防雷的主保護。按照標準，10kV架空線路，通常在變電所的進線段架設1～2千米的避雷線，同時做好桿塔接地。

（四）降低桿塔接地電阻

對于一般高度的桿塔，降低桿塔接地電阻能夠減少雷擊桿塔時的電位升高，是提高線路耐雷水平降低雷擊跳閘概率既經濟又有效的措施之一。避雷線在受到雷擊后不會使線路絕緣發生閃絡，需要降低接地電阻。降低電阻的方式有四種。第一，外引接地線到附近的河流中，裝設水下接地網。第二，增加接地極的填埋深度和數量。第三，換用電阻較低的土壤。第四，可以采用放射形接地體或者連續延長接地體。

（五）做好設備管理

10kV架空線路設備管理，將直接影響線路的運行情況，因此要建立完善的防雷技術規范和管理制度。首先，應該建立相應的管理制度，規范施工人員的行為，提高避雷設施的建設質量，真正做架空線路的防雷措施。其次，應該對施工現場的自然環境進行仔細考察，搜集和整理當地雷電發生的概率。再次，要加強對施工人員和相關設計人員的培訓，提高其專業能力水平，在進行設備鋪設時可以針對問題采取合理的手段解決問題。另外，要不斷完善防雷技術，強化防雷手段，對相關設備進行定期檢查，及時更換陳舊設備。最后，工程驗收時要嚴格把控質量，提高架空線路建設質量，減少施工問題的出現，最終保證架空線路的安全運行。

三、結論

綜上所述，相關專業人員應該加大對雷害的研究力度，不斷分析和總結10kV架空線路在采用安裝避雷線等各類防雷措施情況下發生雷擊故障的數據，從中找出效果最好并且投資較少的措施進行全面應用，盡可能減少雷擊跳閘事故發生，確保線路的穩定運行和對用戶不間斷供電。

參考文獻：

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