10kV配电网防雷技术研究

龙敬朝　陈晓林

摘 要：隨着科技和时代的发展，电力负荷的需求呈现一个上升的趋势，对供电系统的要求也就越来越高。本文需要着重探讨的是一个在电力系统中十分重要的内容——如何防止电力系统被自然损害，雷电损害的研究始终占据着非常重要的比重。本文着重在电力系统防止雷电损害上面展开讨论。

关键词：供电系统；电力；雷击点损害；防雷

一、10kV配电网防雷技术综述

（一）国外的配电网防雷技术现状

线路避雷器的研究最早出现在欧美和日本，美国AEP和GE公司于1980年开始研制用于线路防雷的ZnO避雷器，目前线路避雷器已成为电力系统限制过电压的主要措施。日本九州是日本雷电事故最严重的地区，日本九州电力公司从1985年开始在配电线路上安装避雷器，到1994年已有87%的线路安装避雷器，且断线事故与1985年相比减少50%。采用避雷器防止绝缘导线断线事故的效果相当明显。

同时，日本东京电力公司还采用钳位绝缘子以防止绝缘导线雷击断线，钳为绝缘子类似于防弧金具，在绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹，并设置引弧放电间隙。当累点闪络引发工频续流，从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。

德国于1914年提出接地避雷线理论，认为其能降低感应过电压。前苏联于1931年提出对于60kV以上的线路，感应雷的影响比较小，只有直击雷是危险的。到20世纪30年代，国际上工人避雷线是配电网线路（35kV以上）防雷的基本措施，主要用于防止直击雷，同时也作为防止感应雷击过电压雷击断线的辅助手段。

（二）国内的配电网防雷技术现状

分析国内中压配电网的防雷技术，不得不考虑线路和设备两个点。

1）需要在防避雷电过程中，安装一个防避雷电的线。如果是架设1到2千米的避雷线那么它的规格是35kV。特别需要注意的是一些重点区域需要使用全线避雷线。但是我们研究的10kV的并不需要专门架设避雷线。一些重要的区域也只需要安装单根的避雷线。

2）除了避雷线，同样，避雷针也可以有效的防止雷电侵害。避雷针自从1993年被研制投入使用，雷击点造成的损失大大的减小了。如果在一些地势比较特别的区域，35kV的需要使用避雷器，10kV的使用避雷器的效果也是十分显著的。

3）还有一种方式就是防弧金具。如果安装了这个设备，那么会对被保护电路的安全使用起到重要的作用。防弧金具的使用区域主要是浙江、江苏等地区，并且获得了非常显著的效果。

（三）国内的配电网防雷技术存在的问题

当我们对使用设备进行防雷措施的时候，需要特别注意以下的问题。进行配电变压器防雷措施的时候，要注意关于变压器，它会有一些危害是关于“正、反变换过电压”。处理的方式也比较简单，就是注意低压，不要忽略低压，低压同样安装避雷器。

除此之外，进行开闭所防的防雷措施的时候，注意安装避雷器的位置，也要与开闭所的设备并联，否则就不能很好的将雷电引入避雷器。

除了以上两点，还需要注意一下开关设备。开关设备可以有效地防止设备被雷电的过电压扰乱而造成的损坏。所以需要设置避雷器安装设置，以及设置分支开关和联络开关等位置。

另外防雷措施需要注意它的成本，也就是经济性。

还需要注意的是技术性的问题。关于防雷措施，有几个技术问题需要考虑，如：氧化锌避雷器、线路过电压保护器、防弧金具、防雷屏蔽线、架设避雷线。其中的防雷屏蔽线特别适合10kV的线路，因为对降低雷电感应过电压可以起到很好的效果。而防弧金具并不是很适合10kV的线路，因为它在被雷电击穿后，并不能很好的防止跳闸故障，而且它的安装工艺也有十分高的要求和严格的规范。所以最好的选择是防雷屏蔽线，最差的选择可能就是防弧金具。

二、10kV配电网防雷技术的解决方向

（一）关于配电线路

我们要关注三个方面：线路避雷线的保养、线路避雷器本身、绝缘线路的防雷技术探讨。线路避雷线也同样需要保养。“架设避雷线对于限制感应过电压有一定作用，但10kV中压配电网绝缘水平较低，直击雷容易造成反击，导致雷击断线，所以架设避雷线无法有效防止直击雷断线，且架设避雷线具有难度大、成本高的缺点。”

我们通常建议在使用10kV线路的情况下，要安装线路型避雷器。它的最大作用就是可以杜绝雷击断线的事故发生频率。而且带间隙符合外套交流无间隙金属氧化物避雷器是最为有效果的。

有两种方式防止雷击断线，疏导式和堵塞式。这两种形式对于10kV的线路来说，最佳的方式就是防雷金具、钳位绝缘子还有局部玻璃绝缘导线。防雷金具的工作原理和防弧金具十分相似，但是适应度和造价成本却有差别。而且还在诸多方面明显优于防弧金具。钳位绝缘子是由绝缘罩、高压电极和支柱绝缘子组成。而任何的防雷措施都会在遭雷击的时候跳闸，所以需要慎重的选择间隙距离。这样就可以保证线路不被击穿也不会烧毁。

（二）关于配电设备

配电设备防雷的保养分为三个部分：架设避雷针和避雷器、进线出线和变压母线、变电所加装线段。除了这三部分，变电所需要保护设备避雷器。通过设备避雷器和设备并联，将雷电引入大地避免危险，也就保护了设备。

避雷器需要注意的是，它要靠近变压器，这样可以有效避免雷电伤害。而开关设备也要避免设备被雷电袭击，同样的可以自动切断工频续流保持正常的工作。那么在装置阀式避雷器的时候要注意接地的电阻最大是10Ω。

三、总结

10kV的线路考虑了诸多因素之后，并不建议全线的避雷线，只是在高发路段设置一些避雷线并做好接地。建议10kV的线路使用防弧金具、防雷金具、局部玻璃绝缘导线和钳位绝缘子。10kV的避雷器要靠近变压器。10kV开关设备需要是避雷器的放电电压比开关设备的冲击电压低。所有以上的研究都是关于我国中压电的防雷措施的采用措施及实施方式，我们需要严格的遵循研究的成果和规律进行科学的雷电防护，最大程度的降低损失。这就是本文研究的目的所在。

参考文献：

[1] 喇元，胡贤德，彭发东，程文锋，周浩.10kV配电网防雷技术研究.能源工程，2013（4）：16-19.