10kV配电线路雷击分析及防雷措施

方国军

【摘要】10kV配电线路经常受到雷害事故的影响，引起1OkV配电线路接地或故障跳闸，造成线路停电，雷害对配电网的安全运行造成极大危害，降低配电网的供电可靠性，严重影响用电客户的办公、生产、商业、生活用电。通常情况下，线路雷害事故除受直击雷影响外，主要是由感应雷过电压引发，i0kV配电线路绝缘水平直接影响配电线路的防雷水平，现有的10kV配电线路系统的中性点运行方式多数采用的中性点不接地系统，是无法有效解决线路雷击建弧率问题，相应防雷措施不完善，造成10kV配电线路存有较为严峻的防雷形势。结合10kV配电线路运行与雷害发生情况，研究10kV配电线路的防雷保护措施具有重要的工程和实际意义。笔者针对雷灾的基本特征和原因做了详细的介绍和分析，阐述雷害的防范措施，希望给供电同行提供一些参考。

【关键词】10kV；配电线路；防雷；措施

随着社会的迅猛发展，电已经影响到人们生活的方方面面，因此，供电可靠性直接影响到人们的政策生活。作为直接为用户分配电能的配电网的安全性要求越来越高。10kV配电线路因为绝缘水平不高，并且具有复杂的网络结构，非常容易遭受雷害事故，使得电网的供电可靠性受到影响，同时也直接影响到了配电网的安全，严重的甚至危害人民的生命财产安全。因此，分析配电线路中防雷存在的问题，并找到解决的措施，对于人们的安全用电是非常有意义的。

1 大气过电压产生的原因

关于配电线路出现大气过电压的原因，大多数是由于配电线路上产生的感应电压而引起的，极少部分是由于直击雷过电压而造成的。

1.1 由于大地受雷击而引起的感应过电压

在雷雨天气中，当线路周围的大地受到一定的雷击时，对于线路而言，就会由于电磁感应的影响而引起感应过电压，同时线路也会处于相应的电场之中，再加上静电感应的作用，导线两端以及雷云异号的正电荷将会被吸引到接近先导通道的一段导线上，进而形成束缚电荷，而负电荷则会被排斥而朝导线两端运动。一旦线路周围地面受到雷击时，将会很快地中和通道中的负电荷，进而释放被束缚的正电荷而朝着导线的两侧运动，最终形成感应过电压。因为线路设备的绝缘性能极易受到由静电分量以及电磁场产生感应电压的影响，造成导线对地进行闪络，甚至二或者三相一起对地闪络，进而导致闪络事故。

1.2 线路塔受雷击而引起的感应过电压

当线路塔在雷雨天气遭到雷击时，会使线路周围的电磁场发生很大的变化，并且在导线中产生与雷电流极性相反的过电压。经过多次的研究表明，在10kV线路悬挂的高度不是很高时，并且在雷电流等于10 kA或比它低时，产生的过电压是较低的。因此，为使线路的安全得到保障，選择绝缘子装置冲击电压的值必须不低于60 kV。

2 配网线路防雷技术的应用

雷击对整个配网线路产生了很大的影响，严重的会对线路和设备造成干扰，甚至会导致整个线路和设备系统的炭火，进而影响到电力行业的工作开展，对人们的生产和生活用电造成诸多不便，阻碍了电力系统的可持续发展。因此，对配网线路进行雷电防护十分有必要。

（1）从设计开始进行防雷考虑，选择合适的设备。为降低雷电的危害，首先需要在设计、施工上下功夫，要合理地选择设备和器材，并且施工的间距要按照一定的规定设置，加强对线路的绝缘保护，使10kV的配网线路的闪络概率降低。如果配网线路的绝缘水平处于较低的层次，当受到雷击的影响、产生过雷电时，就会使线路的绝缘子闪络，对设备和线路造成严重的损害。因此，在雷区范围10kV线路设计要选择通过加大悬式绝缘子的片数，使用SQ一210加强型瓷横担架设等来提高整个线路的绝缘水平。

（2）加装线路避雷器。目前新架设的10kV线路设计上都考虑安装有线路避雷器，但运行的旧线路基本上都没有安装有线路避雷器，这部分线路要考虑立项加装线路避雷器进行防雷，安装的地点选择原则：一是以往经常雷击损坏设备的线路点；二是山坡地势突出线路点；三是周围没有比线路高出物体的线路点。

（3）加装避雷针避雷。对于经常遭受雷击损坏设备的线路雷击"黑点"，可以考虑加装避雷针进行避雷，通过避雷针避雷也是一个有效的线路避雷方法，不过加装避雷针一定要有一个良好的接地网，如接地网达不到要求，反而令设备更容易损坏。本地区在2008年对部分雷击"黑点"进行试点加装避雷针，通过记录分析，效果良好。

（4）间隙和避雷器的配合。在配网线路防雷过程中，避雷设备得到了广泛的应用并取得了很好的效果。然而，因为无间隙的避雷器经常处于工频电压的影响之下，且经常承受过电压的压力，因此避雷器很容易老化，进而导致各种事故频发，使供电可靠性降低。基于此，建议选择免维护的氧化锌避雷器。就目前配网线路的发展来看，大范围地安装避雷器是不切实际的，成本太高且运行问题繁多，而进行线路间间隙的扩大并与避雷器相互结合，可起到防雷效果。

（5）对配电设备进行防雷保护。对配电设备进行保护，

需要在低压一侧安装低压避雷器，加强外壳与接地处的连接，对雷击起到一定的防护作用。同时对柱上的开关进行防雷保护，即在10kV配网线路中安装开关和刀闸，提高运行灵活性与可靠性，在刀闸上也要进行相应的防雷保护，避免对设备造成损害。作为配网线路防雷保护的一部分，对开关进行防雷保护必须在开关两侧安装避雷器。同时，要对电站所进行保护，避免雷雨天气的雷击，需要在变配电站所的开关处安装间隙避雷器或者是过电压保护器。

（6）降低配电设备的接地电阻。降低配电设备的电阻可有效进行雷电防护，做好安装水平接地体，并在周围施加防腐剂，这就对线路的焊接和深埋提出了更高的要求，如果材料腐蚀，那么接地的电阻就达不到规定的要求，阻碍雷击的电流向地下释放，造成了设备的损坏。因此需要保证焊接和深埋的质量，保证接地的电阻值，确保雷电能够顺利释放到地下。

（7）合理选择避雷器。实践中我们可以看到，氧化锌的避雷器避雷效果好，一方面它的体积小，重量轻并且具有很强的耐污性，另一方面，它具有非线性的电阻特征，可以迅速吸收雷电的能量，截断工频续流的通道，限制了雷击的破坏力和影响力。如果在氧化锌的避雷器中加串联的间隙，能够提高工作的可靠性和安全性，更好地吸收雷电产生的过电压的能量。

（8）加强对避雷器的管理。安装避雷器是防雷的有效手段，能够将雷击的损害程度降到最低，因此，在对10kV配网线路进行防雷保护的时候，要把避雷器的安装放在首位。但在日常工作当中，也要加强对避雷器管理，一般避雷器有效使用期为五年，部分超出使用期的避雷器会老化失去避雷效果，反而会成为线路负担，经常容易受雷击击穿造成线路接地，所以要对避雷器进行列入设备管理，定期对避雷器实验，及时更换老化失效避雷器，确保避雷设备的有效运行，真正起到防雷的作用。

四、结语

对于10 kV配网线路的雷击防护，需要根据实际情况，选择有效的防雷设备，严格遵守有关的规范以及要求，综合考虑各种防雷措施，使配电线路和设备得到有效的保护。