山區10kV配電線路防雷技術研究

何勝明

摘要：架空10kV配電線路是電網的重要組成部分，它對電網的電力輸送起到了很大的作用，因此，保證它的正常工作對電網的安全至關重要。但由于山區架空10kV配電線路的長度和運行環境的復雜，以及在戶外架設的特殊情況下，很容易受到閃電的影響，造成設備的損壞和短路。因此，在雷擊對架空10kV配電線路造成的危害的背景下，通過對山區10kV配電線路的防雷、接地技術進行深入的分析，可以為電網安全運行提供參考。

關鍵詞：山區;架空10kV配電線路;防雷接地;技術措施

1.山區架空配電線路防雷接地技術研究的重要性

山區架空配電系統是山區電網向用戶供電的重要設施，可為當地及周圍地區的居民供電。然而，根據當前各地區的電力供給情況，發現在雨季，由于外界環境因素，如雷擊等，10kV配電線路往往會出現突然的故障，給當地居民的生活帶來了極大的不便。而一旦出現區域雷電，不僅會對當地人民的正常生活造成一定的影響，而且還會造成重大的經濟、財產損失。因此，在電力供給不足的情況下，可以采取有效的預防措施，降低雷擊事故的發生。

2.山區架空配電線路易遭雷擊的原因分析

（1）架空配電系統的絕緣等級較低。10kV配電線路的絕緣等級與線路上的絕緣子密切相關，而絕緣子的閃絡強度與50%的脈沖放電電壓等級相關。所以，10kV配電線路的絕緣等級越低，越容易遭雷擊。

（2）架空配電線路運行缺少維護。由于電力系統對絕緣子的運行狀況不進行監控，導致線路長期運行，線路老化，線路中易出現大量低值或零值絕緣子;同時，由于大氣中煙塵、揚灰等各種污穢的存在，導致絕緣子嚴重積污，絕緣水平降低。這些缺陷會造成10kV配電線路的絕緣等級降低，在出現雷擊過電壓時，將造成雷擊閃絡事故。

（3）配電線路應用防雷措施不當。35kV及以下的配電線路總體絕緣水平較低，在避雷針被閃電擊中后，閃電會在地上形成極高的電勢，從而導致設備的損傷。所以，在35kV及以下電壓等級的導線上設置避雷針，不但不能達到防雷效果，反而會適得其反。

（4）同塔雙回或同塔多回在配電線路防雷上存在的問題。在配電系統中，通常采用同塔多回技術來節約線路走廊，有些電桿多達4～6回。若電線遭電擊，導線絕緣層將被擊穿。在擊穿后，電流持續很大。持續不斷的電弧會使空氣中的熱和電離，從而對其它線路造成干擾，使所有的同極性線路都發生短路。嚴重的情況下，可能導致多條線路同時發生短路，影響到電力系統的供電可靠性。

3.山區架空配電線路防雷措施

3.1提高配電線路絕緣水平，降低雷擊閃絡率

為了提高線路局部絕緣水平，減少線路成本，可以采取架空絕緣導線增強局部絕緣，即在絕緣導線固定處加強絕緣層，從而使得放電僅在強絕緣層的邊沿處或者是擊穿導線絕緣皮后擊穿導線。采用這種方法可以有效地增加線路的沖擊、放電電壓，從而避免架空絕緣線被雷擊中而發生斷裂。此外，為了改善配電線路的絕緣等級和耐雷度，還應替換50%的沖擊放電電壓值。選用了高耐雷電的人造絕緣子。在連接成絕緣子串的下部傘裙上加金屬薄膜，增加了復合絕緣子的縱向電容，提高了電勢分布。通過采用橫向外延接地體、埋設接地極、填充降阻劑等措施，可以有效地改善10kV配電線路的絕緣水平。

3.2安裝可調節的過電壓保護設備

在絕緣子串兩端并聯可調式過電壓保護間隙，使得間隙的沖擊放電電壓比絕緣子串的雷電沖擊放電電壓。在雷擊線路時，采用并聯間隙比絕緣子串更早地放電，使絕緣子串不被電弧燒焦，并能有效地防止絕緣線被擊穿，避免因雷擊而導致的斷線。此外，在閃電擊穿過程中，間隙擊穿是純粹的空氣擊穿，一方面，電弧在引弧角度的作用下被拉長，受到風力和電場力的影響，有利于熄滅電弧，使雷擊建弧率下降;另一方面，當電弧短路時，由于純空氣間隙的解離力很大，可以迅速地恢復到正常的重合閘。

3.3做好桿塔接地

在架空10kV配電線路中，桿塔自身的接地狀況直接關系到整個線路的抗雷性能。為了最大限度地降低電塔被雷擊的概率，在進行電塔接地設計時，技術人員要通過對沿線環境、氣象條件的調查，分析其雷電活動的范圍、頻次，合理安排和安排10kV配電線路的桿塔。同時，為了得到正確的測量結果，為桿塔的接地設計提供了可靠的依據。

3.4降低接地電阻

若不能有效地控制線路的接地電阻，不但會影響到線路的防雷能力，而且還會對線路的正常工作產生不利的影響。對工程技術人員來說，在架空線路的防雷接地設計中，應注意對接地電阻的控制。在工程實踐中，主要是依據架空線路所在地區的土壤電阻率，選取合適的接地方案，并據此制定相應的接地方案，提高線路的可靠性和安全性。比如，在土壤電阻率較高的地區，可以設置垂直接地極，可以有效地解決干旱條件下的桿塔接地問題。水泥桿塔的豎向接地極與桿塔之間的間距為3～5米，而如果是鐵塔，其間距應為5～8米。

3.6使用降阻劑

在架空輸電線的接地設計中，也要適當選用降阻劑。降阻劑是一種由多組分組成的導電性物質，置于接地體與土壤之間，一方面能與金屬接地體緊密相連，從而保證通電面的通暢;另一方面，它還能滲入土壤中，減少土壤的電阻，從而在接地體附近形成一個相對平穩的低電阻區。采用降阻劑，既可改善架空線路的防雷性能，又可降低接地工程數量，節省金屬材料，且具有長期、穩定等優點。而在采用降阻劑時，設計者應對架空線路的接地狀況有一定的認識，并明確線路接地應達到的目標，從而保證其性能得到最大程度的發揮。

4.結束語

綜上所述，隨著電力系統技術的發展，對電力系統的可靠性提出了更高的要求。當前，目前我國強對流天氣越來越多，使得架空配電線路極易遭遇雷擊，而因閃電引起的線路故障也日益增多。因此本文提出了幾項山區架空配電線路防雷措施，可以有效地防止雷擊，減少線路雷擊跳閘，提高10kV配電線路的安全運行水平，提高電力系統的可靠性。

參考文獻

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