10kV配网架空绝缘线路防雷措施

10kV配网架空绝缘线路防雷措施

李亚龙

国网山西省电力公司太原供电公司  省市山西省太原市 030000

摘要：随着我国经济社会的不断发展，电力网络不断扩大，10kV配电网作为城乡居民供电的主要环节，在运行过程中会遭受雷击等自然因素的影响。电网遭受雷击主要是由于雷电直接击中线路，瞬间产生高强度的电流和电压，使线路受到严重破坏。

关键词：10kV配网；架空绝缘线路；防雷措施

1 雷击断线机理分析

由于目前国内10kV配电设备线路系统软件为单相电磁线圈接地保护，当配电设备线路的绝缘层发生短路故障时，可以最大限度地补偿因电弧短路故障和过多直流引起的金属材料短路故障所造成的电流损害，而常见的短路故障输电线路短路故障充放电一般不会断开。同时，当根据工作电压闪络在两相或三相中间产生具有金属材料特性的充放电安全通道时，将引起1000皮安以上的工频电流，发生电弧短路故障时的动能将迅速增加。当线路的绝缘子受到不同的雷电冲击时，雷击的移动不仅会立即引起绝缘子闪络，而且会根据击穿工作电压立即刺穿绝缘子的电缆护套。直接击穿点周围的一些绝缘防止所有工频线电弧沿着工频线闪络传输线向两侧移动。因此，电弧通常仅在立即击穿时再次点燃。工频电弧的能量水平（千分之一）达到1000皮安以上，通常会导致热量集中在未分解的点。在电源系统隔离开关机器和设备逐渐跳闸之前，请快速熔化并断开所有绝缘导线。闪络线的熔点一般在绝缘闪络输电线路的两侧，即绝缘子两侧10～30cm范围内，其中比能最为不足。

2 被雷击中原的因分析

10kV配电架空线路在运行期间遭受雷击的因素可归纳为以下几类：一是线路本身的因素。10kV配电架空线路的相邻部分将与许多其他线路分散在一起，这些线路位于线路相对集中的室内空间，这种室内空间本身就已经有了打雷的诱惑。与其他电力线路的防雷技术相比，10kV配电架空线路明显不够健全，相对容易遭受雷击。10kV配电架空线路本身的因素属于引起雷击的关键因素，在一定程度上也可以理解为可控因素。因此，防雷技术必须进一步完善。第二，外部因素。10kV配电架空线路建设完成后，在资本投资期间也很容易发生偷线。因此，这件事必须得到控制。必须立即检测到断开，并尽快进行维护。但是，如果不及时处理和解决电线接头被盗问题，可能会导致10kV配电架空线路在外部环境中发生漏电，进一步提高雷击风险。第三，防雷方法存在的问题。现阶段，我国10kV配电架空线路的防雷设计较为常见，即接地装置的防雷，接地装置通过导线接头连接到地面，同时在地面增加低电阻。这种防雷方法更适用于平原地区，也适用于山区的自然环境。所有线路的施工将面临许多困难，这种防雷设计方案将无法充分发挥其固有的实际效果。

3  10kV配电线路防雷具体措施

3.1防雷线安装

防雷线的安装是最基础也是最高效的防雷手段。因此，要最大程度地防止雷电直接击中电线，减少雷击电流。配电网传输线路可以通过原地安装屏蔽防雷接地线、在配电铁塔顶部安装接地线、覆盖接地电线等方式，将遭受雷击的电流直接流入地面。搭建防雷线时，最重要的是准确把控好防雷线的铺设角度以及铺设质量，特别是在雷击事故发生几率较高的偏远山区，要实施具体保护。此外，防治设计中还应综合考虑线材的材质、形状等因素。

3.2优化引雷装置

防雷装置应立即组装在10kV配电网空框绝缘线内，使其一端与10kV配电网空框绝缘线连接，另一端与地板连接。这种方式可以有效防止雷电立即通过防雷装置，然后通过导线接头引入地面，从而防止雷电对10kV配电网空框绝缘线路造成危害。然而，特别注意意味着在改进和解决此类雷电触发装置方面也存在某些情况。例如，如果安全保护装置立即安装在线路上，则安全保护装置在遭受雷击后很可能发生短路故障，装置的短路故障将影响10kV配电网空架绝缘线路电磁能量的正常传输。因此，这也应该是中后期进一步改进的方向之一。

3.3采用不平衡绝缘

随着配电线路的逐步完善，线路占用问题越来越突出。为了最大程度提高铁塔的运转效率，在部分高压线上采用了同级双回线路施工。配电线路遭受雷击时，必须在一般放电防雷保护措施不能完全满足双回同时放电跳闸的基础上，考虑是否采用不影响平衡的电绝缘。也就是说，由于两个电路中复合绝缘子的总数不同，可以同时降低停电率，保证连续配电。当雷击配电网线路时，绝缘子片数较少的电路先闪，闪后电缆起到地线的作用，提高了耦合的实际效果。随着抗雷击工作能力的提高，将不再出现短路故障情况，配电网线路又可以稳定工作。

3.4将避雷针放置到线路中

其充分发挥的作用是将立即落在10kV配电网架空绝缘线路道路上的雷电降到最低，将雷电吸引到避雷针上，从而维护线路的安全。然而，在线路上组装避雷针并不能全面完成雷电感应的实际效果。在过去观察到的雷电条件中，周围有一种雷电情况，即雷电很可能避开避雷针并落在避雷针附近。从这个角度来看，即使组装避雷针，它所能达到的实际防雷效果也不会很理想。

3.5安装自动重合装置

当配电网上的线路被雷击停止正常运行时，就必须采用自动线路重合保护装置，确保配网线路的容器可以恢复到正常的运转状态。同时，在配网线路中出现的绝缘跳闸问题，往往都具备可恢复性，而那些由于雷击事故所引发的工频闪络，或是其他工频线路电弧在配网线路当中跳闸停止后，也会在短时间内对其进行清除，保证绝缘性能能够恢复到原本的状态。

3.6过电压保护器装置

雷击空绝缘线路后，线路中的保护装置设备可引入雷电，尽快断开工频续流，合理操纵雷电过电压，防止绝缘子击穿，包括10kV配电网绝缘空线的安全，减少断线等安全事故的发生率。

4  10kV配网增设线路避雷器的优点

线路避雷器能够对高电位以及低电位进行更加全面的保护，同时，在接地电阻的设计方面也没有提出严格要求，特别是在山区等危险地区当中，线路避雷器更是起到了十分显著的作用，其所产生的线路防雷保护效果也十分优异。塔顶处的电位以及保护杆塔冲击接地装置的电阻，通过线路避雷器都可以起到良好的保护作用，这就需要采用进一步强化冲击接地电阻设置的方式，提高配电接地线路的使用安全性。

5  结论

在所有电网系统软件中，10kV配电网空框绝缘线路属于关键部分，可能对所有配电网的顺利运行产生关键干扰。因此，应将维护10kV配电网空架绝缘线路的安全作为保证供电系统顺利运行的基本措施。现阶段，我国10kV配电网在使用空框绝缘线路的情况下，容易受到内部结构和外部因素的干扰，导致断线或短路故障，极大地危及配电的可靠性，其中雷击是具体的危害因素之一。为了进一步提高10kV配电网空架绝缘线路的防雷效果，近年来，相关行业对防雷技术更加重视，制定了多种方案对所有线路进行防雷运行，主要包括建筑物避雷带、过电压保护器设备、，以及提升雷电感应设备。然而，从本文的分析结果来看，各种防雷技术还存在一些不足，有必要在未来的产品开发过程中控制各种防雷技术的缺点，从而提高其在防止10kV配电网空架绝缘线被雷电劈裂方面的使用价值，从而达到维持配电网平稳运行的实际效果。

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