浅析10kV架空配电线路防雷措施配置方案

钱　欣（马鞍山供电公司，安徽省 马鞍山市 243000）



浅析10kV架空配电线路防雷措施配置方案

钱欣（马鞍山供电公司，安徽省 马鞍山市 243000）

电能在社会工业化以及城市化发展建设过程中承担着很重要的角色，10kV架空配电线路是现阶段我国电网系统中非常重要的一个部分，广泛的应用于国家电网配置系统中，雷击事故的频繁出现极大的影响人们的生产生活以及生命财产安全，本文从这个主题出发，首先针对雷电对10kV架空配电线路产生的威胁进行了分析，在此基础上对10kV架空配电线路防雷措施配置方案进行了详细的介绍。

10kV架空配电线路；雷电；防雷措施

前言

从世界发展变化进程来看，电力系统不论是对农业发展还是工业进步始终扮演着重要的推动角色，电力发展对工业发展和城市化进程有着重要的影响，社会经济的发展使得人类的生活已经离不开电力系统的支持。一个国家的电力系统主要由发电、输电。变电以及配电这几个方面共同组成，而电网在电力系统发挥着发电和用电两者转换的功能，配电网系统是由架空线路、电缆、配电变压器以及杆塔等部分共同组成的，而这些环节有着密切的联系，任何一个环节出现问题都会影响整个电网的运行，除了电网系统本身出现问题会影响电力系统运行以外，外界因素例如雷击事故对电力系统的危害也不容忽视。

1　雷电对10kV架空配电线路威胁

1.1雷击事故成因

作为一种特殊的天气现象，雷电成因有很多种，所以雷电出现之后产生的现象非常复杂。雷电主要是由于地表面湿气候受到蒸发上升到高空和大气中存在的水蒸气凝结产生冰晶或者水滴，然后形成积云产生摩擦运用，在气流上下摩擦的过程中产生正负两种电荷的积云，这种积云就是雷云。

1.2雷电对10kV线路造成的危害

如果10kV架空配电线路或者周围的电网系统线路受到雷击影响，那么线路导线会受到比较强烈的电磁感应，在电磁感应作用下会短时间出现较高的电压，雷击事故产生的电压已经远远超过了电网线路电压负荷，所以一旦被雷电击中，会严重的损坏电网线路绝缘体，导线会出现严重的烧损、跳闸，如果严重的话还会烧坏避雷器，对电力设备造成一系列的影响，一方面严重的影响电路设备的正常运行和正常供电，另一方面还会给工业生产造成经济损失。

2　10kV架空配电线路防雷措施应对措施

2.1提升绝缘配置质量

如果配电线路出现感应雷电过电压的现象，因为线路外部绝缘体层次相对较低，所以绝缘子损坏会很严重，所以为了避免绝缘子严重受损，需要选择高质量的电路材料，在具体的配电线路安装施工过程中严格的按照设计规范要求的间距进行安装，最大限度的提升配电线路外部绝缘体绝缘层次。

10kV架空配电线路遇到雷电跳闸现象最根本的原因是电路绝缘水平较低，所以首先要强化电路绝缘能力，提高线路抗雷击水平。表格1显示的是现阶段不同绝缘子防雷击效果比较，表格2显示的是不同绝缘子U50%以及雷击跳闸频率比较。

表1　不同绝缘子防雷击效果比较分析

表2　不同绝缘子U50%以及雷击跳闸频率比较分析

现阶段国内针对10kV架空配电线路绝缘设置主要从以下几个方面进行：

（1）不平衡绝缘配置；

（2）使用绝缘横担或者是绝缘塔头；

（3）更换现有的绝缘子，换成对冲击电压承受性能更好的绝缘子。

从表2中可以明显的看出，在使用瓷横担绝缘子的情况下，雷击跳闸频率明显的高于针式绝缘子，同时从目前我国珠江三角洲地区的使用效果来看，瓷横担绝缘子能够有效的提升10kV架空配电线路防雷击能力。同时在同塔多回输电网络中，累计跳闸主要是感应雷造成的，而使用不平衡绝缘能够有效的减低双回同跳频率，所以一旦绝缘子出现绝缘闪络现象导致单相接地，那么这一相的导线相对于10kV架空配电线路地线能够有效的耦合一部分的感应过电压，降低其余导线感应，提高整体抗雷击水平。表1显示的是在不平衡绝缘条件下的绝缘子防雷击效果，结合两个表格可以看出，瓷横担绝缘子在使用不平衡绝缘条件下防雷效果明显的出现下降，所以针对这一问题，可以在10kV架空配电线路中使用绝缘横担代替铁横担，通过提升绝缘水平，来提升抗雷击水平。

2.2在10kV架空配电线路中安装避雷器

在10kV架空配电线路中安装避雷器能够有效的降低雷击事故线路跳闸频率，所以针对雷击事故频发以及雷电活动频繁的地区，可以适当的在配电线路杆塔上安装避雷器，同时针对一些土壤电阻率相对较大的地区也需要安装下路避雷器，配电线路安装避雷器一方面能够有效提升线路抗雷击水平，另一方面能够起到抑制电压的效果，雷击闪络之后，避雷器能够有效的抑制工频续流，同时避雷器的安装需要注意以下两个方面的内容：

2.2.1选择合适的避雷器

避雷器的选择必须严格的按照配电网所在地区线路特征进行配对，10kV配电线路比较适用的避雷器是氯化锌避雷器，这种避雷器体积比较小，同时散热性能较好，能够快速的阻断工频续流，很好地吸收累积过程中产生的过量电能，同时为了能够提升隔离效果，可以按照串联间隙的方式安装，在安装了电阻片的位置避雷器不会承受系统运行产生的电压影响，能够长期的维护线路运行。

2.2.2避雷器安装位置选择

避雷器对于10kV架空配电线路防雷保护仅仅是针对杆塔所在区域，但是从经济效益的角度考虑，无法实现电网全线路避雷器安装，所以避雷器的安装一定要选择合适的位置，一般情况下，在雷电频繁出现区域杆塔位置安装避雷器，在变压器、线路开关等重要的设备上安装避雷器，总体上按照T型进行避雷器安装。

2.3减低杆塔接地电阻

10kV架空配电线路杆塔的实际接地电阻对防雷效果有很大的影响，所以通过降低杆塔实际接地电阻能够有效的安静地配电线路反击跳闸频率，因为10kV架空配电线路在遭受雷击的时候，跳闸主要是感应器引起的，所以通过降低电路接地电阻只是间接的提高防雷效果，同时通过降低接地电阻能够边出现雷电冲击泄放，避免配电线路设备受到强烈雷电冲击波而损坏。在一些偏僻的山区，雷电活动比较频发，配电线路杆塔接地位置电阻较高的情况下经常会出现雷击闪络现象，严重的影响整个电网的安全稳定。所以为了能够有效的降低这些地区电路雷击跳闸率，提高电网线路抗雷效果，需要合理的降低配电线路杆塔接地电阻，可以通过外引接地、扩大杆塔接地面积、深埋接地极、使用降阻剂以及安装水平外延接地体等方式来降低杆塔接地电阻，同时在实际的安装过程中，需要根据配电线路当地状况进行科学对比，对现场进行严格考察，选择最佳的避雷方式，一般情况下，比较常用的避雷方式是在水平接地部分加入降阻剂，这种方法是目前效果最明显的方式。

2.4杆塔架设避雷线

避雷线能够有效的提高配电线路耐雷水平，目前，我国配电网系统中只有很少一部分在10kV架空配电线路中架设避雷线，因为通常都是在110kV以及以上的输电线路中比较常见，图1显示的是配电线路杆塔架设避雷线示意图。

图1　配电线路杆塔架设避雷线

在出现雷击现象的过程中，避雷线和线路导线之间存在耦合，能够使作用于线路导线绝缘子两端的电压降低，所以在雷击过程中避雷线担当重要的角色，但是如果在10kV架空配电线路上架设避雷线会加强线路的引雷作用，对于雷电灾害严重的区域可能会给配电线路造成更多的危害，所以选择在10kV架空配电线路上安装避雷线的时候一定要做认真的勘察，在适合的地区安装，尽可能在雷电灾害严重的必去少安装避雷线。

2.5防雷绝缘子

防雷绝缘子和避雷器属于两种不同的防雷产品，防雷绝缘子能够承受支柱式的绝缘子或者针式绝缘子在配电线路上承受的导线压力，这是避雷器所不能实现的。所以针对10kV架空配电路防雷设计可以根据不同的气象条件架设不同数量的防雷绝缘子。例如，在多雷地区可以每隔一档装设一组，也可以和避雷器配合使用，对于少雷地区，可以每隔5档装一组，但是具体的安装还是需要根据气象条件进行。

3　结论

作为我国现阶段配电网系统相对重要的构成部分，对10kV架空配电线路电网维护工作至关重要，由于10kV架空配电线路整体结构比较复杂，所以在选择防雷措施进行防雷设置的过程中，要考虑到每一个环节，从整个配电系统的整体安全稳定运行出发，提高线路防雷效果，给社会生产和人类生活提供更好的保障。

［1］彭发东，彭向阳，雷晓燕.广东电网10kV配网避雷器运行状态分析与评估［J］.高压电器，2011.

［2］王羽，文习山，郭 卫.提高架空配电线路耐雷水平的仿真分析［J］.高电压技术，2011.

［3］陈 洁，姜建勋.10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究［J］.电瓷避雷器，2011.

［4］李 琳，齐秀君.配电线路感应雷过电压计算［J］.高电压技术，2011.

［5］刘 靖，刘明光，刘 铁.不同地形条件下架空配电线路的防雷分析［J］.高电压技术，2011.

2016-5-20

TM862

A

2095-2066（2016）16-0029-02