根據(jù)歷史跳閘記錄對10kV配電線路防雷現(xiàn)狀和問題分析

宋帥　郝子健

摘要：在配電系統(tǒng)中，10kV配電線路所發(fā)揮的作用是不可替代的。然而，10kV配電線路運行過程中難免會遇到雷擊，從而誘發(fā)運行故障，因此需要對10kV配電線路的雷擊原因及防雷現(xiàn)狀進行分析，并提出有效的應對對策，以期更好的提高其防雷效果。

關鍵詞：10kV配電線路;防雷現(xiàn)狀;解決對策

隨著經(jīng)濟建設和人類生活質量的提高，對配電系統(tǒng)提出了較高的要求，但是在10kV配電線路運行過程中，難免會由于外界環(huán)境因素的影響而誘發(fā)雷擊現(xiàn)象，從而對10kV配電線路的運行效率和質量產生不利影響，甚至會對機械設備使用壽命和人員的生命安全造成較大的威脅，此時就需要做好10kV配電線路的防雷工作。本文將會對10kV配電線路雷擊的原因及防雷現(xiàn)狀進行分析，并探究提高10kV配電線路防雷效果的對策，這樣既可以有效降低10kV配電線路雷擊的發(fā)生率，而且還可以提高防雷效果，確保10kV配電線路的安全、可靠運行。

1.10kV配電線路雷擊原因

通常情況下，10kV配電線路誘發(fā)雷擊的原因包括下述幾個方面：（1）絕緣水平低。在10kV配電線路運行過程中，如果遇到雷擊放電現(xiàn)象，將會使10kV配電線路表面電壓出現(xiàn)明顯升高現(xiàn)象，致使配電線路絕緣水平降低，無法達到設計要求，導致10kV配電線路被擊穿，如果在短時間內10kV配電線路無法恢復正常供電，將會誘發(fā)無法估量的經(jīng)濟損失;（2）防雷水平低。目前，少數(shù)地區(qū)還在沿用傳統(tǒng)的防雷措施，其無法更好的滿足現(xiàn)代配電線路的發(fā)展，而且還會在一定程度上降低10kV配電線路防雷性能。對于條件比較落后的農村地區(qū)，還無法制定有效措施開展防雷處理，導致10kV配電線路防雷水平比較低，雷擊現(xiàn)象時有發(fā)生;（3）配電線路安裝階段存在較大安全隱患，不能有效抵御雷擊干擾。我國大多數(shù)10kV配電線路分布在雷擊多發(fā)地帶，但是在安裝配電線路的過程中電力公司對其安裝質量給予了有效的控制，但是并未對防雷處理給予重視，一旦發(fā)生雷擊情況，將會給10kV配電線路造成比較嚴重的損壞，甚至在短時間內無法順利恢復通電，所造成的損失比較重大。

2.10kV配電線路防雷現(xiàn)狀

目前，世界各國10kV配電線路所采用的線路架設形式基本上是架空絕緣導線，這樣一來就需要做好配電線路的防雷措施。各個國家結合自身的運行經(jīng)驗、當?shù)貙嶋H的天氣氣候及科研成果等因素，制訂了一套系統(tǒng)、完善的防雷擊故障的防范措施，最常見的兩種是“疏導”和“堵塞”。

2.1“疏導”方法

如果10kV配電線路受到雷擊時，需要立即對雷擊閃絡后所產生的電弧進行疏導，這樣可以使導線免受燒壞的風險。目前，在美國和瑞典的國，閃絡保護型線夾是經(jīng)常采用的“疏導”方法，其一般是將導線和絕緣子串的絕緣層剝離掉，然后借助保護型線夾對其進行加固處理。該方法實際操作起來比較容易，而且投入成本比較低，但是由于采用了保護型線夾，將會導致局部導線裸露在外面，導致密封效果不理想。

2.2采用“堵塞”方法

為了有效降低10kV配電線路雷擊閃絡發(fā)生的次數(shù)，需要盡可能提高配電線路的絕緣水平。在日本限流消弧角是比較常用的避雷器，其主要的工作原理就是延長雷擊閃絡路徑，從源頭上有效提高線路的絕緣水平。與“疏導”法對比可以發(fā)現(xiàn)，“堵塞”方法所獲取的效果更為明顯，但是其實際操作難度比較大，而且投入成本高。

由于受到我國實際經(jīng)濟、技術水平發(fā)展的影響，大部分地區(qū)均選擇了“疏導式”防雷措施，雖然與其他國家相比，我國對架空絕緣導線的研究比較晚，但是近些年來在北京、上海等城市也開始對防雷措施研究給予了高度的重視。從全國的角度進行分析可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟發(fā)展水平比較高的城市，其10kV配電線路防雷措施相對比較完善，但是在一些偏遠地區(qū)可能效果不太理想，在遇到雷擊的時候，大多數(shù)裸線根本無法適應，從而誘發(fā)雷擊事故，對10kV配電線路的正常運行產生不利影響。同時，一些地區(qū)的10kV配電線路相對比較復雜，而且安裝質量不高，一旦遇到比較惡劣的氣候環(huán)境時，將不能正常運作，從而降低10kV配電線路的配電效率，無形之中也增加了配電企業(yè)的成本。

3.10kV配電線路防雷對策

3.1避雷器的安裝

需要結合實際情況為其安裝線路避雷器，其也可以達到比較理想的防雷效果。但是避雷器長時間使用后極易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，需要定期對其進行更換，從而增加了投入成本。因此，為了避免避雷器過度老化現(xiàn)象的發(fā)生，則需要在成本允許的同時，為其安裝免維護氧化鋅避雷器或配電變壓器，以實現(xiàn)對避雷器的有效保護，更好的發(fā)揮其防雷效果。

3.2提高線路絕緣水平

通常情況下，感應雷過電壓的幅值一般與放電的隨機性和雷云活動有關，并且感應雷過電壓可以承受的幅值低于直擊雷過電壓的幅值，且存在比較大的波動范圍，控制起來有一定的難度。如果直擊雷過電壓幅值未超過感應雷過電壓幅值，將會引發(fā)10kV配電線路故障，形成短路現(xiàn)象，此時就需要采取有效措施來提高10kV配電線路絕緣水平。一般通過選擇先進的技術和材料，并將裸線換成絕緣導線，雖然這樣增加了投入成本，但是其有效提高了10kV配電線路的絕緣水平，可以達到比較理想的防雷效果。

3.3架空線路過電壓保護器

通過對10kV配電線路運行數(shù)據(jù)和天氣條件進行分析，可以劃分出經(jīng)常遭受雷擊的區(qū)域，并為其集中安裝過電壓保護器。對于雷電相對比較集中的地區(qū)，需要為每個桿塔安裝避雷器，從而使10kV配電線路的防雷水平得到有效提升。當架空線路過電壓保護器開展工作時，其能夠有效疏導弧角限流，從而有效避免雷電的攻擊。如今，我國已經(jīng)開始對10kV配電線路的防雷技術進行了研究，其中氧化鋅閥片屬于非線性電阻限流元件，其主要是通過與放電間隙的串聯(lián)來組成架空線路過電壓保護器，往往需要與下述元件配合才可以達到比較理想的防雷效果：（1）絕緣子串聯(lián)間隙構成引流環(huán);（2）在被雷電過電壓影響后，氧化鋅非線性電阻限流元件將會產生通流動作，進而有大量的電壓能量被釋放，這樣可以有效抑制雷電過電壓的形成，從而達到預防10kV配電線遭受雷擊的效果。

3.4間隙與避雷器配合來提高防雷效果

在進行10kV配電線防雷保護過程中，間隙絕緣與避雷器并聯(lián)是比較關鍵的一個環(huán)節(jié)，由于并聯(lián)間隙能夠有效分割配電桿塔，一旦正常運行的線路和變壓器受到雷擊時，桿塔之間的間隙能夠在雷電穿過時順利的把雷電帶走并降低電壓，從而有效降低雷擊對10kV配電線或變壓器產生的危害。將避雷器安裝在10kV配電線所發(fā)揮的作用是不可替代的，其不僅能夠實現(xiàn)對配電設備的有效保護，而且還可以防止雷電過電壓的發(fā)生，但是由于其技術應用及經(jīng)濟因素的影響，要想更好的發(fā)揮防雷效果，還需要促進間隙與避雷器的有效配合。

3.5降低10kV配電設備接地電阻

目前，我國大多數(shù)地區(qū)所選擇的配電線桿塔設施是圓鋼或角鋼，并通過水平接地的方式來對其進行鋪設，并直接與接地體連接。通常情況下，配電設備含有各種開關和變壓器，這些設備都需要按照要求進行有效的接地安裝，但是由于接地設備或桿塔長時間被埋在地下遭受土壤的腐蝕，從而導致10kV配電設備接地電阻提高，誘發(fā)了雷擊發(fā)生的風險。此時就需要在其水平接地體上添加降阻防腐劑，這樣可以有效降低桿塔的電阻，進而降低10kV配電設備接地電阻，有效提高其防雷效果。

4.結束語

總之，在10kV配電線正常運行過程中，雷擊現(xiàn)象時有發(fā)生，而且經(jīng)常會誘發(fā)大面積線路斷電，嚴重的時候還會誘發(fā)短路、跳閘等連鎖反應。此時就需要對10kV配電線雷擊的誘發(fā)因素進行分析，并提出有效的防雷對策，這樣可以有效提高配電線路的防雷效果。

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