10kV配电线路防雷水平分析及提高方法的研究

（广东电网有限责任公司东莞大岭山供电分局，广东 东莞 523000）

10kV配电线路防雷水平分析及提高方法的研究

张勇华

（广东电网有限责任公司东莞大岭山供电分局，广东 东莞 523000）

本文以东莞地区10kV配网线路为研究对象，根据10kV配网线路防雷水平进行分析，提出防雷工作的基本原则。阐述了目前10kV配网线路防雷技术的优缺点，根据不同的治理目的，提出有针对性的建议。笔者强调，东莞地区影响线路防雷性能的主要原因是雷电参数，因此要结合雷电的活动频率对不同地区进行有针对性的防雷治理工作。

10kV配网线路；防雷水平；提高方法

一、区域介绍

广东省东莞市位于中国华南地区，在珠江口东岸，而珠江三角洲的工业经济十分发达，用电需求量较大，广大用户对于10kV配电线路的安全性、可靠性要求越来越高。在传统的电网系统中，人们对主网的重视程度较高，而轻视配网，造成10kV配网线路目前的设备质量、技术水平等较低，根本无法与主网相比。而在东莞地区，10kV配网线路的绝缘水平不高，没有先进的防雷措施，在雷电天气时，不仅容易遭受直击雷带来的损害，也较容易受到雷击杆塔附近产生的地面感应影响。并且，由于东莞地区的雷电活动频繁，导致东莞地区因雷击原因造成的供电故障众多，对人们的正常用电情况带来严重的影响，更使供电企业遭受严重经济损失。因此，笔者认为非常有必要对东莞地区的10kV配网线路防雷水平进行研究，提出有效的治理方法。

二、防雷治理工作的基本原则

10 kV配网线路防雷措施较多，但是每一种措施的适用范围不同，适用效果及资金投入也不同。因此合理选择10kV配网线路防雷措施是防雷治理工作的关键。例如在平原地区，由于其条件较好，雷击造成的线路事故较低，不宜采用资金投入过大的措施；而在偏远山区，其条件恶劣，要想降低雷击造成的事故伤害就必须投入大量资金。在选择防雷措施时，必须要遵循防雷治理工作的基本原则：

一是要求尽量避免雷击对导线造成的影响；

二是要求即使导线遭受雷击影响，也要尽量保证绝缘不闪络；

三是绝缘闪络之后，尽量不要建立工频电弧；四是若建立了稳定的工频电弧，也要尽量不中断供电。10kV配网线路防雷治理工作的目的在于提高配电线路的抗雷击性能，从而避免雷击跳闸，对用户及供电企业造成影响。因此，一旦雷击灾害发生，要及时采取相应措施认真对待防雷治理各个环节。

表1 绝缘子更换前后线路耐雷水平的差别

三、10kV配网线路防雷水平分析

配电线路是纵横交错向外延伸的，当其位于空旷地带时则会高出地面，极易引起雷击。10kV配网线路的防雷保护措施分为架空裸导线防雷保护措施和架空绝缘导线防雷保护措施。

（一）降低10kV架空裸导线配电线路的雷击跳闸率

目前，国内外对于降低10kV架空裸导线配电线路的雷击跳闸率，常用的措施有：

1 提高线路绝缘水平

例如将原有的铁横担式绝缘体换成瓷横担式绝缘体，后者的耐雷性是前者的三倍之多。

2 加装线路避雷器

在一定的间隔内安装一组硅橡胶氧化锌避雷器，能有效保护10kV配电线路，一般情况下，应将保护绝缘子的线路避雷器并联线路绝缘子进行安装。

3 降低干地的接地电阻

主要方式是加大接地体的尺寸、将接地体水平外延、引出接地线与低土壤电阻率处的接地极相连、在水平接地体周围施加降阻剂、将接地极埋在更深处等。

4 安装自动重合闸装置

据相关数据统计，安装自动重合闸装置对35kV及以下线路降低雷击事故的效果较好，其重合闸的成功率高达50%以上。因此，要在10kV配电线路的分支上安装重合闸装置，保证供电的稳定性及可靠性。

5 架设避雷线

在配电线路上架设避雷线可以引导雷电流向其它线路分流，防止雷对配电线路直击造成供电故障。

6 消弧线圈的合理使用

某些地区雷电活动十分频繁，且难以降低接地电阻，此时10kV配电网要适当考虑消弧线圈的使用。合理设定消弧线圈的参数，能够有效提高运行效果，降低三分之一左右的雷击跳闸率。

（二）10kV架空绝缘导线防雷保护措施

绝缘导线与电缆相比，具有投入资金少、建设速度快等有点，但是其雷击断线又极易降低运行的可靠性。避免绝缘导线断线一般有两种方法：一是剥掉绝缘导线与绝缘子相连的绝缘层；二是采用避雷器切断工频续流。其相应的两种防范方式为“疏导式”与“堵塞式”。所谓“疏导”就是为避免导线受到伤害，将绝缘子附近的绝缘导线局部进行裸线化，从而使工频电弧转移。“疏导式”具有操作简单、投资较少等有点，但是其局部的裸露却存在绝缘缺陷；所谓“堵塞”就是防止在雷击闪络过后引起的工频电流起弧，其防护效果较好，但具有施工复杂、投资较大等缺点。

四、10kV配电线路防雷水平提高方法

广东省东莞市的10kV配电线路档距一般较大，杆塔较高，容易因雷电的过电压作用引起跳闸，且停电过后，跳闸范围较大，牵涉的用户较广，因此必须提高东莞市的防雷水平，降低雷击跳闸率，保证居民的正常用电。

（一）加强线路绝缘性能

以S-280/Z线路绝缘子替换掉现有的S-210/Z线路绝缘子，经过计算之后，可发现更换前后线路的耐雷水平有所提高（见表1），当S等于25时，10kV配电线路耐雷水平可提高7.54kA；当S等于100时，线路耐雷水平可提高29.52kA。

（二）降低杆塔高度

以满足电网的安全运行为前提条件，要提高配电线路的耐雷水平，可以在杆塔的选择上多加注意，尽量选择高度较小的杆塔。例如若是将15m杆换为12m杆，经过计算之后，可发现当S等于25m时，15m杆的耐雷水平为19.68kA，而12m杆的耐雷水平为22.62kA；当S等于100m时，15m杆的耐雷水平为76.52kA，而12m杆的耐雷水平为88.55kA，杆塔更换前后线路的耐雷水平有明显提高。

（三）降低杆塔接地电阻

当线路电杆的接地方式为杆内钢筋直接接地时，接地电阻为30Ω，线路耐雷水平为6.77kA；而当电杆的接地方式为外接接地并装设接地极时，接地电阻为10Ω，线路耐雷水平为13.67kA，外接接地方式的耐雷水平明显较高。并且，当杆塔没有安装避雷器时，杆塔的接地电阻为30Ω，线路耐雷水平为6.77kA；当杆塔安装避雷器之后，接地电阻为10Ω，线路耐雷水平为21.90kA。东莞市某地区线路的避雷器安装数量不多，不能对线路起到很好的保护作用，建议在原有避雷器的安装基础上，在较高杆塔、终端杆等处各安装一组MOA，可以有效提高该地区线路的防雷水平。

结语

综上所述，本文依据10kA配电线路的防雷治理原则，综合分析了国内外10kA配电线路的防雷水平，从不同角度提出了线路防雷水平的提高方法。东莞地区影响线路防雷性能的主要原因是雷电参数，因此要结合雷电的活动频率对不同地区进行有针对性的防雷治理工作。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国10kA配电线路防雷治理工作做出重要的贡献。

[1]李孛.10kV配电线路防雷措施研究[D].长沙理工大学，2009.

[2]黄兰英.10kV配电线路防雷水平分析及提高方法的研究[D].西南交通大学，2009.

[3]黄志球.浅谈10kV配电线路防雷保护措施[J].科技与企业，2012（22）：167-168.

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