10 kV配電線路防雷保護措施的研究

吳秀君

（廣東電網有限責任公司中山火炬供電分局，廣東 中山 528400）

1 10 kV配電線路防雷保護措施存在的不足

1.1 設計存在缺陷

現階段，導致10 kV配電線路頻頻遭到雷擊的原因之一體現在10 kV配電線路的安裝設計存在許多不合理的地方。許多配電電路的防雷設計僅僅根據一些基礎標準進行設計，忽略了10 kV配電線路所在地的地質、自然、氣象等條件因素[1]，導致10 kV配電線路的防雷質量存在不足，從而導致雷擊事故頻發。

1.2 10 kV配電線路的防雷設備不夠完善

一般情況下，相關單位為了降低成本，往往側重于使用公用式避雷裝置。雖然這在一定程度上能夠預防雷擊事故的發生，但整體防雷效果受到了一定影響。絕大部分電力部門在對10 kV配電線路的高位線路進行鋪設的過程中，預先落實好了安裝數量，而避雷器的實際數量無法滿足線路實際面積的需求，導致10 kV配電線路的防雷質量不理想，最終留下嚴重的安全隱患。

1.3 線路方面的問題

隨著電力技術的不斷發展，目前有大量證據顯示，導致10 kV配電線路頻頻遭遇雷擊事故的因素之一是線路自身存在問題，包括線路架空、接地電阻等方面，增加了10 kV配電線路被雷電擊中的可能性。

1.4 運維管理工作存在不足

在完成10 kV配電線路或者防雷設備的安裝工作后，還需要對其進行定期維護與檢查工作。但是，目前相關單位在針對10 kV配電線路以及防雷設施進行運維管理的過程中，還存在著諸多問題。這主要是由于目前絕大部分電力企業對配電線路運維管理僅僅只是依賴人工管理的方式，部分設置在偏遠地區的10 kV配電線路缺乏專業運維團隊的管理與維保工作。10 kV配電線路在運行過程中一旦存在故障隱患，如不及時處理，將影響線路的防雷質量，增加雷擊的風險。

2 提升10 kV配電線路防雷保護水平的措施

2.1 提升10 kV配電線路的絕緣水平

目前，增強10 kV配電線路的絕緣水平是降低線路雷擊率的重要舉措之一。針對部分偏遠地區的10 kV配電線路，其供電半徑比發達城市地區相對要大，同時絕緣水平低。相關單位在最初安裝線路的過程中，常常會為了減少成本支出，采用同桿塔多回路架設技術，同時減少線路的走廊。在這種情況下，同桿塔多回路中線路與線路之間會存在電氣距離偏小的狀況。當回路遭遇雷擊事故發生絕緣子對地擊穿的不良問題時，會產生較大的工頻續流，而接地電弧的持續性將會導致空氣中產生嚴重的光游離和熱游離問題。同桿塔架設的回路之間的距離相對來說較近，其余的回路常常會由于電弧游離的不良影響導致嚴重的接地事故。事態較嚴重時，將導致多條回路同時發生跳閘，嚴重影響10 kV配電線路的運行可靠性。針對這種情況，相關技術人員可進一步提升10 kV配電線路的絕緣性能，如適當增加線路中絕緣子片的數量，用絕緣導線取代裸導線，導線和絕緣子中適當增加絕緣皮，并重新更換絕緣子的型號，采用瓷橫擔代替針式絕緣子等措施。

此外，相關部門在建設10 kV配電線路工程的過程中，要從施工設計的角度考量10 kV配電線路防雷保護設計因素，考慮10 kV配電線路所在地的氣候因素，盡可能理清線路的走廊，并高度警惕桿塔檔距存在過大的問題。在對10 kV配電線路桿塔進行施工的過程中，要求施工人員必須嚴格按照施工規范進行各項施工操作。工程驗收過程中，要重點檢驗10 kV配電線路的防雷質量是否滿足需求。針對線路桿塔的問題，相關技術人員需要在雷雨季節到來前對其進行接地電阻測量工作。為了能夠進一步優化接地電阻值的問題，可通過適當增加接地的實際面積、增加合理數量的接地扁鐵、對接地槽進行換土操作、敷設降阻劑等手段，提升10 kV配電線路的防雷效果。

2.2 架空絕緣導線雷擊斷線防護對策

針對架空絕緣線路受到雷擊時所引起的斷線問題，目前可通過兩種措施進行處理。

2.2.1 提升10 kV配電線路的局部絕緣質量

在絕緣導線的固定范圍的絕緣層實施加厚操作，這種操作被稱之為架空絕緣導線。

2.2.2 安裝避雷器

安裝避雷器能夠實現對架空絕緣線路的高級別保護。一般情況下，避雷器出現老化的原因是長期以來工頻電壓的不良影響，同時間接受到雷電引起的過電壓和工頻續流的影響。避雷器發生老化后，會引起相關故障，最終影響配電線路的供電可靠性。針對這種情況，要選擇具有針對性的金屬氧化物避雷器進行安裝。要把避雷器安裝于柱上開關、配電變壓器等不同類型的電力設備中。實踐表明，在絕緣子的兩邊位置實現并聯放電間歇，能夠有效預防絕緣導線的絕緣層遭到雷電擊穿的可能性，從根源上避免了絕緣導線被雷電擊中而導致的斷線情況。

2.3 降低接地電阻

目前，10 kV配電線路絕大部分雷擊跳閘問題往往是感應雷所導致的，因此合理降低接地電阻能夠切實有效地泄放雷電流沖擊波，從而預防雷電的沖擊波對配電線路中相關的電力設備造成損壞。此外，適當降低接地電阻能夠在一定程度上降低雷擊對桿塔的電位，避免因為雷電波經地面的反擊過程波及到配電線路的運行安全。現階段，合理降低接地電阻的手段包括：（1）水平接地體，即通過進一步對接地裝置實施防腐處理，盡可能延長接地網的實際使用壽命；（2）采用降阻劑，大量實踐研究表明，把膨潤土降阻防腐劑鋪設在水平接地體的周邊位置，能夠有效降低桿塔的接地電阻。

2.4 提升10 kV配電設備的防雷質量

變壓器的防雷保護工作可通過將低壓避雷器安裝在低壓位置，實現和高壓側避雷器、低壓側中性點、變壓器外殼等設施的接地工作。一般的接地電阻值大小為容量100 kVA范圍，而接地電阻值要嚴格控制在4 Ω范圍內[2]。針對柱上開關的防雷保護工作，可通過在開關、刀等兩側實現避雷器的安裝，從而提高防雷質量。針對電纜分支箱的防雷保護工作，可通過抑制感應雷過電壓來避免被雷電擊中的風險。目前，這種防雷措施比較適用于10 kV電纜化的環網供電系統。常見的處理方法是采用避雷器，還要注意嚴格選擇避雷器保護點的工作范圍。第一，在環網回路的所有單元中都必須嚴格安裝避雷器，因為該位置的避雷器數量較多，受局限性影響，不僅不利于造價控制，也在一定程度上影響系統的運行可靠性。第二，趨于選擇性地在環網單元中安裝避雷器。這一環節必須嚴格執行規范要求，并根據電網的實際情況選擇合理的避雷器安裝措施。一旦在環網回路中存在一段架空線路，此時要將避雷器安裝在架空線路兩側位置的環網單元中。無間隙金屬氧化物避雷器的優勢主要體現在免維護，且具有防爆脫離的性能，是目前技術指征較理想的避雷器。

2.5 加強對10 kV配電線路的運維管理

電力企業應當加強對這一環節工作的管理，要求線路運維技術人員加強對相關線路的監管，密切觀察10 kV配電線路在運行過程中的狀態是否存在故障隱患，并嚴格根據用戶的用電需求對相關線路的分布情況實施合理的調整工作，預防相關線路存在超負荷運行的不良現象。要高度重視配電線路相關電力設備的運維力度。該部分工作可交由專人負責，嚴格執行定期檢查與維護機制，尤其是要對開關、電纜、避雷器等重要設備進行嚴格檢測，一旦發現潛在隱患，要及時對其進行修復[3]。針對部分已經老化的設備，要上報相關部門并及時更換，避免故障風險進一步擴大。此外，電力企業應當加強相關運維人員的培訓力度，通過定期組織培訓教育課程的方式，要求運維班組積極參與其中，增強個人綜合素質與應對突發故障問題的反應能力。

3 結 論

為了滿足發展的需求，越來越多的電力工程投入到緊張的建設中，而10 kV配電線路作為整個電力系統中的關鍵組成，其運行可靠性引起了社會的高度關注。要求電力企業不斷加強管理質量，根據10 kV配電線路的實際運行情況，加大巡檢力度，從技術層面不斷提升10 kV配電線路運行過程中的防雷水平，以保障社會的穩定運作。