10kV配網線路的防雷措施研究

肖華

摘要：10kV配電線路廣泛用作用戶回路。然而，絕緣水平低，對周圍電壓敏感。10kV配電線路一般為架空絕緣配電線路，成本相對節省，施工速度相對較快。雖然它具有高絕緣的優點，但由于它處于開路位置，外圍電壓問題對它的影響非常明顯，特別是在突發雷電天氣條件下，它會導致強電流電弧，嚴重損壞導線。本文主要針對10kV配網線路的防雷措施進行簡要分析。

關鍵詞：10kV;配網線路;防雷;措施

1絕緣導線概述

金屬絲的應用領域大大擴大，應用領域逐步擴大。裸露導線的使用受樹木影響較大，國家高度重視城市環境綠化。因此，架設裸導線將意味著砍伐樹木，從而限制空間的使用。絕緣導線不僅能對生態環境產生良好的保護，還能減少接地故障線路的數量。在一些老工業區、高風速區和其他故障區，絕緣導線有許多優點，電氣問題可以大大改善。在沒有太多雷擊的地區，還有更多的雷擊問題。雷電狀態與電網之間的沖突通常是由大氣壓力引起的許多當前問題引起的。這種放電方式一般在短時間內存在，但容易形成相應的短距離電流，且累積的工頻逐漸增加，導致電能大幅增加。

由于天氣因素，絕緣導線在被雨水沖洗后通常是濕的，這將導致外部皮膚燒傷。一般來說，絕緣導線外層較薄，水蒸氣集中在其上，不易揮發。在電流的影響下，會產生許多氣體化學分子，改變電場的分布范圍，加劇絕緣皮的侵蝕，并在長期積累過程中導致斷線。

2 10kV配網線路防雷具體措施

2.1設置避雷線路

這是最基本、最有效的保護措施。在雷擊中導線時，可能引起線路絕緣閃絡。所以，我們要盡可能地避免雷直接擊中導線，減少鐵塔的雷擊電流。可以通過架設避雷線，在塔頂架設地線，將導線覆蓋，并把雷擊電流引入地面的方式，從而降低配網線路的功率感應損耗，以此來延長線路的使用壽命。在架設避雷線時，要掌握導線的角度，尤其是在雷電多發的山區，采取小點的保護角度。另外，還需要對導線的材質、形狀等因素進行綜合性的考察。此外，避雷針等防雷裝置也可以組合在一起使用，但是因為避雷針增加了配網線路的雷擊范圍，其使用價值遭受到質疑，所以我們需要謹慎地進行使用。

2.2降低桿塔接地電阻

這樣可以有效地避免配網線路中的雷電反擊。在配網線路的建設過程中，首先要做的是對土壤進行嚴格的電阻檢測，并對土壤導電離子、含水程度、密實度、溫度、土壤質量、降水量等因素進行綜合性的考察。當土壤受到的阻力較大時，可考慮采取以下措施：

（1）用低電阻土壤代替接觸塔桿的高電阻土壤。

（2）在塔的連接處埋設電阻力較小的土層。

（3）經過引出線把桿塔接地體引入旁邊低電阻的土壤中。

（4）在桿塔的連接處放置化學減阻劑和其他物質，用來降低土壤的阻力。

（5）增加交界處土壤含水量。

（6）使用多個輻射水平接地體。在雷擊頻繁發生期或氣候干燥時，鐵塔的工頻接地電阻不應超過表1所示。

2.3設置耦合地線

當桿塔接地電阻不能有效降低時，如地形地貌等自然環境因素以及人為因素無法克服時，可采用在導線的下面設置地線的辦法。通過增大避雷器與導線之間的耦合作用，可以減少絕緣子串的過電壓，起到分流雷擊電流的作用，減小塔頂的電位，減小線路的反擊跳閘率[2]。這主要是對頻繁遭受雷擊地段所采用的搶救措施，對減小雷擊跳閘率有非常明顯的效果，經過充分的試驗表明能夠降低50%左右。除此之外，還需要充分地考慮齒輪與中心耦合地線的距離以及導線之間的最大弧垂的間距。

2.4不平衡絕緣的使用

伴隨著配網線路的不斷完善，線路占地的問題也隨之日益突出。為了提高桿塔的作業效率，許多高壓、特高壓線路采用了同桿雙回線架設的方式。在一般防雷措施不能滿足配網線路遭雷擊時雙回路同時跳閘的前提之下，需要考慮使用不平衡絕緣。也就是說，兩個回路的絕緣體數量不同，可以同時降低跳閘率，以保證連續供電。當兩個回路的絕緣子個數不抽樣時，雷擊配網線路時片數較少的回路先閃絡，閃絡后的導線在其中起到地線的作用，以改善對另一回路的耦合效應，提高其耐雷性，使閃絡現象不再發生，配網線路可以持續穩定工作。這兩條線路的絕緣體數量差別最大，應根據實際情況確定。一般來說，兩相之間的線電壓是根號3倍的相電壓幅值的實際效果較好，若相差過大，則可能導致線路跳閘率的增加。

2.5中性點不直接接地，可利用消弧線圈的接地辦法

消弧線圈能夠降低沖擊閃絡，穩定工頻電弧率，降低雷擊跳閘率。配網發生單相短路時，消弧線圈的電感電流和電容電流會聚并補償，以減小電流，防止弧光過零再燃，降低高幅值發生的概率，減少故障點的熱損傷，避免事故擴大。在配網線路穩定運行時，需要保證固定消弧線圈在全補償或接近全補償狀態下工作，并在接地故障發生前將消弧線圈調整到全補償狀態，以便進行故障處理。消弧線圈有氣隙式、匝式、電容式、晶閘管式等。氣隙式噪聲大，調節精度差，過電壓等級高，不能與功率方向單相接地選線裝置同時使用，實用性低。采用匝式調節開關改變工作繞組的匝數來調節電感，降低了使用時的噪聲，但補償效果減弱，且過電壓等級高，串聯電阻易導致爆炸事故的發生，而且安裝也比較復雜和繁瑣。電容調節式可調節二次側電容的電容電抗，改變二次側的電感電流。晶閘管導通角可在0°-180°的范圍之內變化。高短路阻抗變壓器的一次繞組用作工作繞組接入配網的中性點，使二次繞組作為控制繞組由兩個反向晶閘管短接，補償精度范圍大，工作穩定性高。

3結束語

綜上所述，10kV配網線路由于自身和外界因素的影響，非常容易遭受雷擊，其不僅能夠破壞設備線路，還會阻礙供電系統的正常運行，給人們的生產及生活方面帶來很多不便，對經濟的發展影響嚴重。所以，應該注重10kV配網線路的防雷保護，合理安裝避雷器不僅可以減少雷擊引起的電荷，而且可以有效降低跳閘次數，降低雷擊事故的發生。

參考文獻

[1]袁麗娜，施皓天，吳健.10kV架空配電線路的防雷措施[J].集成電路應用，2020，37（10）：114-115.

[2]張祖華.粵東山區10kV線路防雷技術研究與應用[J].機電信息，2020（17）：86-88.