10 kV配电网架空绝缘线路的防雷策略

马晓超

摘 要：架空绝缘线路受雷电活动，山区特殊地形、地势、气候和局部地理环境等影响，频繁发生电网雷害事故，极大地影响了电网供电的可靠性。当绝缘导线被雷击时，伴有断线事故，还会造成人员触电等伤害。因此，要认真探析10 kV配电网架空绝缘线路发生断线故障的原理，提出有效的防雷策略，进而更好地开展防雷工作。

关键词：配电网；绝缘线路；防雷策略；雷击

中图分类号：TM863 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.150

频繁发生的配电网雷害事故使配电网架空绝缘线路的防雷工作成为了人们关注的问题。因此，如何有效预防配电网架空绝缘线路遭受雷害是目前急需解决的问题。

1 10 kV架空配电线路防雷保护

架空配电线路雷击危害主要来自雷电过电压，而雷电过电压又分为感应雷过电压和直击雷电压。要想做好架空配电线路的防雷保护工作，就必须制订有效的架空配电线路防护措施。目前，配电网的绝缘性能比较低，配电线路架线结构较为复杂，并且绝大部分配电线未采用避雷线和耦合地线防护，所以，配电线对直击雷过电压几乎没有任何防护作用。直击雷的超高过电压容易直接损毁配电线路和相关设备，具有极大的危险性，并且这类事故的跳闸率高达100%. 在实践过程中，发生直击雷过电压事故的概率相对比较低，而绝大部分雷击事故的诱因是感应雷过电压。因此，在配电线路防雷保护工作中，要高度重视直击雷过电压和感应雷过电压的日常防护，将配电线路防雷保护工作的重点放在感应雷过电压上。

10 kV架空配电线路的防雷保护策略应以优化线路绝缘水平、合理降低雷击闪络发生率为主。要尽可能避免出现架空绝缘导线遭受雷击而发生断线的情况。同时，要科学选择接地方式，尽可能减小雷击建弧率，合理运用自动重合闸，从安装线路避雷器、地网维护、避雷器定期试验与更换等方面着手开展工作。

2 架空绝缘导线雷击断线事故剖析

依据相关数据统计，在配电线路日常运行过程中，架空绝缘导线经常会发生断线事故。当架空绝缘导线遭遇雷击时，导线会因过电压导致闪络，导线中瞬时电流增大。因为电流作用时间短，在实践过程中，只会击穿绝缘导线，而不会断线，所以，雷击并不是造成架空绝缘导线断线事故的原因。当绝缘导线因为雷电过电压出现闪络现象，两相、三相出现闪络现象时，绝缘导线上的雷击孔构建成了各相线路间的短路通道。该短路通道在工频电压下形成工频持续电流，导致电弧能量不断提升。因为绝缘导线的绝缘层能阻隔电弧能量，所以，就会出现电弧在绝缘层表面滑动的情况。高温电弧于绝缘层雷击孔位置产生高温灼烧，绝缘导线局部受热超过燃点而出现烧熔，最终引起绝缘导线断线。

由绝缘导线断线的情况可知，当多股导线断线时，断口处于脆性和韧性断裂间。由此可以确认，导线断裂的原因是多种因素综合所致。单纯的固定弧根高温熔断或烧断，断裂面应呈不规则状，不会出现整齐断裂的情况。当架空绝缘导线断线后，在导线张力的作用下，绝缘层因为来不及融化、炭化，铝绞线因为张力原因缩进绝缘层内，电源侧绝缘导线断头后不一定接地，所以，线路不发生相间短路或者单相接地信号。此类情况很可能会引发人员触电伤亡事故。

3 提高线路绝缘水平

对于配电网，提高配电线路的绝缘水平是最有效的手段。因为直击雷过电压是没法防的，一旦出现直击雷过电压，绝缘子必定会被击穿导致线路跳闸。但是，直击雷过电压出现的概率并不高，出现频率较高的是感应雷过电压，配电线路绝缘往往会在感应雷过电压下闪络。因此，提高配电线路的绝缘水平能有效提高配电线路的耐雷水平，降低配电网雷害事故发生的概率。由绝缘子的雷电冲击试验结果可知，将线路绝缘子由P10换成P20，可以大幅提高线路的雷电冲击闪络电压，把10 kV配电网的绝缘从10 kV提高到20 kV后，可以避免大部分雷电冲击时线路的对地闪络。但是，在此过程中应注意，如果配电线路与变电所和配电设备的绝缘配合不当，就会引发设备损坏事故。因为提高配电线路绝缘水平后，雷电波不能在线路上被泄放，那么，它就会沿着线路侵入到变电所，进而危及变电所设备的绝缘，造成主设备雷害事故或配电设备事故。

4 加强配电网的运行维护

加大对配电线路绝缘子检测和更换的力度。绝缘子的长期运行会出现大量的低值甚至零值绝缘子，使配电线路的耐雷水平急剧下降。瓷绝缘子运行数据表明，当其运行6年后，电气机械强度平均降低20%.在发现瓷绝缘子上有龟裂的情况下，无论从电气性能还是从机械性能方面考虑，都是有危险的，必须尽快更换。虽然局部裙边缺损或凸缘缺损不一定会引发事故，但是，由于它会扩展成龟裂，所以，应及早更换，防止发生绝缘子击穿跳闸事故。

加强对避雷器的运行维护。在制造避雷器的过程中，很可能有缺陷未被检查出来。比如，在空气潮湿的环境中，绝缘子装配出厂时会预先带进潮气；在运输过程中，内部瓷碗破裂，并联电阻震断，外部瓷套碰伤或者在运输中受潮等。在运行电压下长期工作，MOA阀片的老化问题也很突出。因此，加大对投运前交接验收试验和运行过程的监测力度，积累相关的运行经验，6～8年更换一次避雷器，可以有效预防避雷器在运行中的误动作和爆炸等事故。

5 结束语

综上所述，在电力系统的发展过程中，必须充分认识到配电网绝缘架空线路防雷工作的必要性，从各方面着手预防配电网线路可能发生的雷击事故。在面对整个电网防雷系统出现的问题时，要积极研究分析，正确看待遇到的这些问题，从实际情况出发，具体问题具体分析，找到适合的解决方法。在逐步完善电力系统的过程中，相关工作人员要积累丰富的经验，学习探讨新的技术措施。这样才能提高10 kV配电网架空绝缘线路防雷工作的水平，提高10 kV配电网的供电可靠性。

参考文献

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〔编辑：白洁〕