10kV配电线路受雷击的原因及对策分析

10kV配电线路受雷击的原因及对策分析

杨军

（国网四川省电力公司盐边县供电分公司617100）

摘要：雷击现象的出现对于10kV配电线路的正常运行仍然具有非常大的威胁。在10kV配电线路的运行过程中，应该仔细全面的分析10kV配电线路在遭受雷击时可能存在的问题，加强对10kV配电线路的维护和管理，不断的提高10kV配电线路的运行和维护水平。本文主要对10kV配电线路受雷击的原因及对策进行了分析研究。

关键词：10kV；配电线；雷击原因；防雷对策

引言

当前电力系统发展中10kV配电线路对整体线路的安全运行具有重要作用，所以国家电力企业应该抓紧跟进线路的维护与改进工作，保障电力系统正常运行。在实际改进方案中10kV架空配电线路结构比较混乱，需要采取防雷措施后提升避雷效果，因此，要从强化线路避雷效果着手，优化电力系统运行模式。

1雷击对10kV配网线路的危害分析

1.1雷击的危害

配电线路作为电网输送的重要内容，直接关系到电力的正常供应。在电网运行过程中，由于配电线路设置、雷击电流的大小、杆塔自身电阻以及绝缘物体等各种因素的影响，导致配电线路经常遭受雷击。雷电天气时，当雷电与配电线路接触，便会产生雷电电流，部分雷电电流会直接被导入大地，倘若配电线路未能作避雷设计处理，那么雷电电流就会对配电线路运行造成不利影响。配电线路经常遇到的雷击危害主要是雷电反击与雷电绕击，尽管不少配电线路大多安装了避雷设施，但是雷电电流能够绕过避雷设施，对配电线路造成雷击，进而导致线路跳闸甚至瘫痪。雷电绕击作用会受到导线保护角以及杆塔高度的影响，这些因素会影响雷电的绕击，增加配电线路遭受雷电绕击的可能性。雷电反击则是通过输电杆塔以及避雷设备，将雷电流导入大地，但是如果杆塔设计或安装不合理，导致杆塔高度过高，会增大线路电压，这样一来，线路跳闸的概率就会随之上升。

1.2配网线路雷击产生的原因

在10kV配网中，大部分架空线路是直接暴露在户外环境中的，在雷电产生时，容易出现雷击情况，且配网中存在一些会增大雷击概率的因素，具体包括：（1）在10kV配网线路中，接地线是防雷保护的重要措施，但由于偷盗行为，导致铁塔、配电变压器以及开关等设备的防雷保护丢失，防雷能力大大降低，容易遭到雷击。（2）在线路设备的安装中，没有严格按照规范要求，接地网、开关出现不规范情况，加上大量工程施工的破坏、接地网长期使用缺乏维修等原因，也会引发雷击事故。（3）在避雷器选用上，设备自身质量不合格或者受雷电长期冲击，容易出现失效，无法达到预期的防雷作用。（4）在10kV配网线路中，存在多线路交叉的情况，特别是高电压等级线路，更容易引来雷电，当10kV线路处于多雷区，由于自身防雷水平低于高等级电路，对雷击的防御能力较低，会先被雷电攻击。（5）在10kV配网线路中，绝缘子大多为针式，虽然可以对雷击有较好防御效果，但存在击穿后故障不易发现的特点，给供电恢复造成影响。

2、10kV配电线路预防雷击的对策

2.1绝缘位置

10kV配电线路遭受雷击后出现跳闸事故的主要原因就是绝缘水平不够，所以，线路耐雷水平应该从绝缘水平着手提升。基于大量10kV配电线路绝缘配置具体情况分析后，提升绝缘水平的方式有：提升冲击电压绝缘子的耐受性、绝缘配置方式采用不平衡的模式、增加使用绝缘塔头或者绝缘横担。瓷横担绝缘子与针式绝缘子的跳闸频率相比之下，前者比后者低很多。我国有些地区已经将瓷横担绝缘子运用到10kV配电线路的直线塔中，实践结果显示：将瓷横担绝缘子运用于配电线路中，能够有效降低线路雷击后的跳闸率。并且瓷横担绝缘子使用中发现，相对增加其绝缘子的长度能够强化防雷击的水平。不平衡绝缘可以减少同塔多回输电网中双回电网相同时间内跳闸的概率。其实感应雷是造成10kV同塔双回配电线路雷击并跳闸的主要因素。在整个线路中其中一个绝缘子出现绝缘闪络后，会出现线路单相接地的情况，那么相比于架空地线的单相导线，能够将感应电压相对中和一部分，降低其他导线的感应电压，实现整个线路耐雷性能的提升。

2.2避雷器

有效降低10kV配电线路故障频率的方式就是安装线路避雷器。配电用避雷器、线路避雷器、电站避雷器是10kV配电避雷器的用途分类，基于配电避雷器结构的不同，可以分为间隙避雷器与无间隙避雷器。感应电压在安装相导线上产生后使避雷器产生相应的动作，导致电流入地，并且导线与导线之间具有耦合效应。耦合后的部分电压能够减低绝缘子两端的电压，从而改善耐雷能力，主要是通过周围相导线产生的感应，使过电压之间发生叠加形成的。这些原理都是根据避雷器动作特性中得出的。

2.3其他防雷措施

在10kV架空配电线路防雷措施的配置方案中还有保护间隙设置、减少接地电阻、架设避雷线等方式。保护间隙就是并联一对金属球电极在绝缘子旁，同时试验确定间隙距离的时候应该采用绝缘子50%雷电冲击的方式，形成绝缘子串放电压高于间隙放电。基于线路正常运行的状态下，将保护间隙至于工频电场中，但是受制于电场强度，不能形成空气间隙击穿的状态，不会对线路正常运行产生影响。能够减少配电线路反击跳闸率的是减少接地电阻，根据10kV配电线路的特性可以得知，引发其跳闸的主要因素就是感应雷，所以，在10kV配电线路防雷措施中使用减少接地电阻的形式，并不会产生很好的防雷效果。但是，减少接地的电阻，能够促进雷电流冲击波的流失，避免雷电冲击波给配电设施造成损坏。同时，为了实现减小10kV配电线路中接地电阻，能以采用当雷击大地时杆塔电位的方式，以免产生的雷电波，通过地面反击后毁坏配电线路。显著提升耐雷水平的是避雷线，也是基于此，避雷线被广泛应用于110kV或者电压更高的配电线路中。国内目前应用避雷线架设于10kV配电线路的案例还比较少。

2.4加强对配电线路防雷设施的维护

安装各种防雷设施还是远远不够，为了让防雷设施真正发挥其作用，必须加强对已建好的防雷设备进行维护。在平时的维护中，应该根据国家相关的法规对防雷设施进行定时的排查故障，还要对防雷设备的运行情况非常了解，在对避雷装置的维护中发现的缺陷和隐患，及时的处理，这样才能够使这些设备真正起作用，充当配电线路的保护伞。仔细认真的检修工作是确保10kV配电线路长期稳定运行的重要因素。首先，技术工作人员要尽量保证设施的运行时间不能超过设计标准，且要加强技术监督工作，为了确保10kV配电网设备具有良好的绝缘能力，工作人员需要按时对绝缘子、熔断器、避雷针等设备进行耐压和绝缘调试，而对那些和指标不合的地方及时的整改。其次，为了保证10kV配电线始终维持在一个较为稳定的状态，在10kV配电线路发生问题时，技术工作人员要在第一时间对其发现并处理。再次工作人员要将雷击指示灯科学合理的安装到输配网线上，在电线发生雷击时，能够马上找到故障缘由，尽量降低雷击事故所造成的损失。最后，工作人员还要严格施工质量的验收工作，定时向设计施工部门通报输配线路的运行状况，从而保证线路设施安全稳定的运行。

结束语

10kV配电线路的防雷工作要引起强烈的重视，各地方可根据当地的实际情况合理的使用避雷装置，以此减少雷电故障对人们的日常生活造成的直接或间接的影响，保证人们的生命财产安全。

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