10千伏配电线路防雷探讨张焱杨永强

10千伏配电线路防雷探讨张焱杨永强

张焱杨永强

乌海电业局农电处内蒙古乌海市016000

摘要：随着经济与社会发展，人们对供电可靠性要求越来越高，而配电网是直接面向用户的网络，其安全及供电可靠性是用户的最敏感因素，越来越受到电力企业的重视。由于10kV网络绝缘水平低、网络结构复杂，不管是直击雷还是感应雷都会对电网造成较大的危害，雷击跳闸事故率居高不下，且柱上开关、刀闸、变压器、避雷器等设备常常遭受损坏，个别变电所在强烈的雷电活动下发生大面积跳闸，影响配电网安全稳定运行。因此，根据雷害原因，优化完善防雷措施是目前比较紧迫的问题。

关键词：10千伏配电线路；防雷；措施探讨；

一、10kV配网线路雷击原因分析

我们从以下几个方面分析10KV配电线路多发雷击故障的原因，并在下文中根据这些原因给出相应的、适合的防雷解决办法。

1.1环境因素

10kV配电线路网络结构复杂且应用广泛，无论是城区、山区或是农村旷野，因此对于10KV线路的设计需综合考虑天气、地形、地面设施以及周围线路情况，没有确定、统一的防雷规范可以照搬执行。线路所在地区，若有较高的山体或者通信信号塔，易引雷从而使线路遭受雷击损害；或者线路跨越较为空旷的水体，水体的导电性使其集雷效应突出；另外，10kV线路距离生产生活区域较近，线路受到外界影响较多，致使线路绝缘损伤，因此雷电多发时，线路遭受雷击的可能性增大。

1.2系统因素

目前我国的配电系统中，10KV系统多采用中性点不直接接地方式，这种方式下发生单相接地故障时，系统可带故障运行2小时，但是接地故障易引发为相间短路。而10KV线路由于绝缘水平普遍较低，一般为1-2片绝缘子，因此大地被雷击时产生的感应过电压作用在线路上引起对地闪络，从而发展为相问短路，波及整个配电网络，使得雷击带来的损失增大。

1.3设备因素

很多10KV配电线路的防雷设备少，并且有些采用成本较低的阀式避雷器，当雷雨天气时表面存在泄漏电流易发生雷击；有的接地网常年不检修维护导致腐蚀严重，接地电阻超过标准要求，易造成电压反击；导线与绝缘子连接处绝缘薄弱也易引发雷电故障。

二、影响10千伏配电线路的影响因素

（一）感应雷过电压

感应雷过电压是指架空的配电线路因周围发生闪电而产生的雷电过电压，虽然线路没有被雷电直接击中，但是导线上感应出了很多的与雷云性质相反的电荷。事实证明，因感应雷过电压而引起的雷害事故次数占配电线路总故障数的90%，已经成了了10千伏配电线路故障的罪魁祸首。有文献研究表明，如果10千伏配电线路的导线离地面十米，雷击的位置与导线相聚五十米，就会产生100千安的雷电电流，如果线路没有做任何的防雷措施，产生雷过电压的最大值能够达到500千伏。若10千伏配电线路的绝缘效果不佳，就很容易被雷过电压击穿，甚至击断。

（二）绝缘水平

因配电线路中的因绝缘子的爆炸引起的故障率也很高。绝缘子能否正常运行决定了配电线路的安全性，因为绝缘子决定了10千伏配电线路的绝缘水平。因此，必须做好绝缘子的维护工作。在10千伏配电线路长时间运行的情况下，如果没有定期地对绝缘子进行检测、维修或者更换，一旦线路出现了老化的现象，整个配电线路的绝缘水平就会大大地降低，增加了雷害事故的发生概率。

（三）防雷保护安装

（1）变压器的安装。一旦雷过电压的数值达到了额定电压的十几倍，就会击穿变压器中性点周围的绝缘保护层。当前国内大部分变压器的避雷器安装都选择在高压的一侧，低压侧的防雷保护很弱。变压器防雷保护既可以安装在总熔断器的前面，又可以安装在配电线路出现的前方。在安装的过程中，必须将避雷器的低压端接地。由于电流型保护器后面的零线不能重复地出现接地的现象，否则一旦保护器失去了工作能力，就不能对整个线路进行防雷保护，因而低压避雷器的接地线要安装在变压器零线出现的首端。

（2）柱上开关和刀闸。如果在10千伏配电线路中安装柱上开关和刀闸，就能够使线路的安全性和可靠性大幅度提高。但是事实上很多线路没有对柱上开关和刀闸进行防雷保护。

（3）开关柜等单元的防雷保护。10千伏配电线路包含了很多单元，每个单元都很关键。可以在每个单元都安装避雷器，也可以选择性地安装避雷器。显而易见，虽然前者的安装成本很高，但是安全性能也很高。

三、10千伏配电线路防雷措施

10千伏配电线路雷击危害性较大，同时由于配电网线路覆盖面较广，雷击容易导致大面积停电，且对人员生命安全造成威胁。因此，必须加强防雷保护措施，为10千伏配电网运行提供安全与稳定保障。具体来说，应该对雷击危险因素进行具体的分析，从线路设计、施工到运行维护各个方面，根据现场的实际情况，经过有效的勘察等，提供防雷保护。同时，在线路运行过程中，应该加强线路巡查，避免绝缘老化等问题发生。采用有效的防雷技术，保证10千伏配电线路运行的质量与安全。具体措施体现在：

3.1防雷设备投入

在10千伏架空线建设过程中，需要有效的设置避雷线，减少感应电压，对配电线路进行有效的隔离，能够大大降低线路雷击事故；另外，可以在线路分支、雷电多发处等位置，增设避雷器，包括氧化锌避雷器等新型防雷器具，与老式的避雷器相比，这种避雷设备使用寿命更长，且维护方便，能够减少维护成本。

值得注意的是，如果大范围的架设架空线，会增加工程的成本，还需要根据当地实际经济水平合理选择。同时，避雷器、过压保护器等保护范围也相对较小，在设置过程中需要将原来线路绝缘层破坏，在操作过程中必须进行严格的控制。总之，在线路避雷设备投入过程中，需要从成本、雷击概率等各个方面考虑，选择合适的避雷设备。

3.2从线路绝缘方面进行保护

10千伏配电线路架空线设置过程中，可以采用绝缘导线，同时增加绝缘子片数，或者在导线和绝缘子之间设置更多的绝缘皮，起到增加局部绝缘的效果。在具体选择上，可以采用硅橡胶绝缘子、复合外套避雷器等，也可以通过减小爬距来提升整体的绝缘性。

同时，在避雷器安装位置选择上，可以在电缆分支箱电缆头、隔离刀闸两侧、线路中柱开关、线路分支处杆塔等位置。同时，提高防雷效果还可以通过降低接地电阻，具体可以使用降阻剂或垂直接地体等方式降低接地电阻，对配电变压器等配电设备接地电阻进行严格的控制。

3.3消除线路破坏故障，做好预防性措施

加强对10千伏配电线路日常维护管理，建立有效的管理体系，明确管理工作分工，保证10千伏配电日常管理的质量，通过有效的线路检查、巡查等，及时的发现线路损坏，并进行有效的处理。各个管理部门之间需要加强联系与沟通，为配电线路提供有效的保护。电力企业还需要加强人员管理，通过有效的奖罚措施，提升工作人员的积极性，制定对线路检查的计划以及应急处理方案，及时的更换老化设备及线路，提升整体的维修水平。在日常维护过程中，电力部门还需要加强与气象部门的沟通，掌握气象变化等，及时做好相关的防雷预防措施，减少雷击对配电线路运行的影响。

四、结束语

10KV配电线路是电网中最靠近用户的部分，又因为其覆盖范围广、应用情况复杂等特点，极易遭受雷击从而发生雷电击穿故障，给国民生产和生活带来巨大损失，甚至造成人身伤亡，因此必须通过有效的防雷手段加以防护。目前较为普遍的就是增加绝缘设备的投入，在线路中必要的位置加设避雷器或过电压保护器或其他放电设备，另外就是施工中采用绝缘水平较高的导线或通过局部绝缘来提高整个线路的绝缘水平，但相应的成本投入就会加大，因此需要全面衡量后根据工程及线路的具体情况制定合理的防雷方案。

参考文献：

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