10千伏配電線路防雷措施初探

王凱

【關鍵詞】10 千伏;配電線路;防雷設計

現階段我國居民的經濟水平始終處于不斷提高的過程當中，最直觀的表現就是人均生產總值提升十分明顯。對于10kv配電線路來講，其絕緣效果一般，且配電網組成復雜，在雷電發生時，受到破壞的概率很高，為提升這種線路的壁壘性能，供電企業的設計運維人員需要盡可能對線路當中存在的問題提高重視程度，保障人們在生活中用電更加放心。

一、雷擊故障特點

（一）分布區域性

實際上雷擊故障難以找到規律，技術人員面對這種明顯的隨機性，可以選擇以預防為主展開工作，掌握雷擊故障多發位置之后，研究雷擊空間并進行預防。如：某地區的10kv配電網故障分布細節如圖1所示。

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圖1當中的紅色部分就是雷擊故障點，顯然故障位置在西部的空曠地區更加密集，尤其是與東部相比，這種情況十分明顯。且根據地圖分析，雷擊故障點在空曠和水域發達的地區更加集中。對于10kv配網架空線路來講，桿塔高度通常會控制在12m左右，同時其周邊樓層比較高的樓房也能夠屏蔽10kv線路。若配電線路假設在比較廣闊的位置，就會失去大部分的屏障以及保護，也會明顯提升雷擊事故發生的概率。同時雷電活動和災害發生的原因，與分布線、地形等相關因素之間的關系比較密切，可以以此為切入點展開控制工作。

（二）時間集中性

雖然雷擊事故的規律很難掌握，但根據分析也能明確故障的空間分布特點規律性比較明顯，同時雷擊事故以及配電線路的跳閘概率也有規律。某電力部門根據當地8月6-25日之間的10kv配電線路故障相關情況分析，當地八月的6-25日之間大多數天氣屬于雷暴天氣，顯然產生故障時間集中的主要原因就在于此，需要工作人員找到容易產生雷擊跳閘事故的時間段，并提前做好預防措施，投入相應的人力和物力等，對電力網絡正常運行的穩定性提供保障。

（一）線路直擊雷跳閘率

在對直擊雷的耐雷水平進行計算的過程中，技術人員需要根據往常的管理工作落實細節展開工作，同時對于10kv配電線路雷擊，波阻抗固定的取值可以確定在335Ω，計算公式可以使用彼得遜法則，內容如下：

實際上我國除了西北部的邊遠地區之外，其余地區的雷擊線路雷電流幅值概率都能夠用如下公式進行表述：

使用上述公式計算之后，工作人員就能夠掌握直擊雷耐雷擊水平，再配合微分計算的方式計算雷電流概率幅值密度即可，函數表達方式如下：

（二）感應雷跳閘率

在雷雨云放電的過程當中，其附近的線路先導通道內負電荷會被中和，最終形成的電場強度會產生明顯的降低變化，正電荷釋放速度加快，導線兩端移動最終也就會形成感應雷電壓。在這樣的背景下，桿塔周邊的電磁場會逐漸強大起來，這會引發電壓變化，這期間靜電感應電壓以及電磁感應電壓也會相互疊加，最終產生明顯的過壓現象。其具體計算公式如下：

當雷電擊打在地面位置，則會產生明顯的感應雷電壓，這時的感應過電壓用公式表示如下：

（一）避雷器優化安裝

1、安裝點

雖然配電線路很容易被雷擊故障影響，但行業內已經整理出了針對這種故障將對危害的具體方式，其中最經濟有效的方式就是避雷器設備的安裝。當下行業當中投入使用的避雷器，其保護范圍已經能夠達到180m左右的范圍。

避雷器的安裝在一定程度上減少了電纜、柱上開關等設備受到雷電比入侵的可能性[1]，同時也能減少設備損壞導致的停電事故產生的概率。但難以避免的是部分雷擊風險較大的地區依舊經常產生故障。

在避雷器安裝時，需要注意的要點有三方面，首先是對于山頂位置的桿塔，需要安裝的是線路避雷器，而山腰位置的桿塔[2]，則要在山腳安裝避雷器。其次是在輸電線路周邊的1.2km之內，若有高大樹木和信號塔等設施，則要在特定區域內安裝避雷器。最后是在雷電定位系統的統計工作落實過程中，需要在密度太大的位置安裝避雷器。

2、安裝密度

如：某地區參與構建模型的參數數值如下，桿塔高點為12m，線路檔距為50m，同時導線弧度能夠忽略不計，但若桿塔橫擔的長度固定數值為1m，則技術人員需要選擇雷電沖擊閃絡電壓為200kv的絕緣子串使用。

（二）降低接地電阻

常見的接地電阻降低措施以當地為例，當地的中部和南部地勢比較平坦，且基本是由沖積河流組成，土壤厚度在20-30m之間，由于電阻率較低，因此降低電阻工作落實難度不大。

在通常情況下技術人員會選擇避雷器和桿塔接地配合，當接地電阻處于地位狀態時，桿塔不共地時雷電流泄放量高于不共地條件。在安裝避雷器設備時，需要注意考慮的還有土壤當中的電阻率，若數值比較小，則能夠直接接地，而反之就要配合使用避雷器以及桿塔。

綜上所述，在10kv配電線路結構當中，其工作原理比較復雜，因此發生事故的頻繁程度也很高，相關技術人員在對線路進行保護的過程當中，需要加大力度檢驗線路結構當中的不合理之處。對性地落實的落實解決方案，最終減少線路配電過程中的能源浪費情況，原則就是以預防為主。