山区10kV架空配电线路防雷技术的应用与研究

陈照曦（成都城电电力工程设计有限公司，四川成都610000）

山区10kV架空配电线路防雷技术的应用与研究

陈照曦（成都城电电力工程设计有限公司，四川成都610000）

随着社会经济的快速发展，我国山区电力事业发展取得了良好成果，为山区经济发展以及人们生活水平的提升打下坚实的基础。然而受到自然环境和经济条件影响，我国山区架空配电线路极易遭受雷击而出现跳闸故障，对10kV架空配电线路安全可靠运行构成严重威胁。本文主要从雷击的分类及危害入手，重点对山区10kV架空配电线路防雷措施应对措施进行了分析，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

山区；10kV；配电线路；防雷

1 引言

10kV架空配电线路作为我国山区电力系统向电力用户输电的重要基础上设施，对山区人们用电质量及生活水平的提升有着直接影响。而雷击时导致10kV架空配电线路出现故障的重要原因，加上山区经济条件有限、10kV架空配电线路自身问题以及没有装设有效的避雷装置等原因，使得雷雨季节，山区的10kV架空配电线路极易受到雷电的威胁。一旦遭遇雷击，不仅会对人们的日常生产生活造成严重影响，还极易引发巨额经济损失。为此，在新时期，如何加强对10kV架空配电线路防雷技术的研究成为当前电力公司亟待解决的重要课题之一。

2 雷击分类以及危害

2.1 雷击分类

2.1.1 直击雷

直击雷主要就是指带电的云层直接对某物进行猛烈地放电，其破坏力十分巨大。根据我国相关规定和标准，10kV及以下的配电线路和设备并不会单独设立相应的避雷线和避雷针，其主要原因是因为直接击中配电线路的雷电比较少。

2.1.2 感应雷雷击过电压

雷云在进行放电之前，线路上的正电荷逐渐吸引到靠近电场突变点附近的导线上，转变为束缚电荷，负电荷将会被排斥到两侧运动。雷云在进行放电的时候，负电荷会迅速地中和，正电荷逐渐会失去束缚力，最终以电压波的形式向两端迅速传播，形成了静电感应过电压。另外，直击雷放电逐渐会形成强大的脉冲磁场。

磁力线会穿过配电线路导线与大地之间形成的电气回路，瞬间就能够产生电磁感应过电压。静电感应过电压和电磁感应过电压会逐渐叠加，从而形成感应雷过电压，幅值可以高达400～500kV，远远超过了设备的雷电冲击耐压，进而出现故障，最终导致跳闸等现象的发生。

2.210kV配电线路雷击过电压的危害

虽然科学技术得到了空前的发展，但是雷害事故还是无法完全避免的，只能采取一些预防措施降低雷击的概率，雷害事故一旦发生必然会带来一定程度的危害，尤其是通电线路、输电设施以及配电电缆等比较近的一些建筑物。雷害事故发生的时候，雷害过电压会比较高，甚至会超过电气设备的绝缘体，进而会出现跳闸的现象，最终导致周围区域的电力供应中断，甚至还会出现比较严重的火灾事故和触电事故，给人们带来人身伤亡和财产损失。

2.3 雷害事故的原因分析

导致雷害事故发生的原因诸多，不仅因为人为工作不到位，也因为自然因素的影响，但是，我们只是研究目前可以实施的控制措施，然后结合先进的科学技术对部分原因进行不断地完善和创新，进而达到减少雷害次数的目的。具体来说，导致雷击事故的主要原因可以分为以下几种情况：①大部分雷害比较频繁的区域电力设施和配电线路的管理规章制度并没有得到完善，进而导致大部分10kV配电线路的防雷措施和防雷装置的设施工作并没有到位，缺乏相应的监督和指导工作。②在进行防雷设施布置工作的时候并没有结合当地的实际情况，导致防雷措施虽然实施了，但是并没有什么防雷效果，甚至是一部分防雷设施并没有得到安全保护。③相对于整体来讲，我国10kV配电线路的建设并没有得到相关部门的重视，进而导致财政支持力度比较小，导致防雷水平还比较低，防雷装置的数量远远没有达到相关要求。④并没有严格按照相关规定和标准对10kV配电线路进行安全检查，导致一些故障存在着遗漏，进而给雷害事故埋下了安全隐患。

3 10kV架空配电线路防雷应对措施

3.1 提高架空配电线路的绝缘水平

架空配电线路在正常工作过程中，因为雷电会产生过电压，但是通常情况下架空配电线的绝缘能力比较差，这样就会导致出现绝缘子闪络的情况大大增加。因此，对架空线路施工过程中应该正确选择设施和器材，并且线路在施工过程中还要对线路之间的间距多加注意，严格按照规程要求，距离要适中。架空线路配电线的绝缘能力提升的措施可以增加线路中的绝缘子片的数量或者将绝缘子升级换代，这样就能将架空配电线路的闪络率降低，保障线路的安全运行。对架空线路改造过程中，首先应该对配电线路的情况进行了解，根据实际情况对绝缘子片数量进行增加，通过相关计算可以知道，绝缘子片每增加一片，那么线路的抵抗过电压的能力就能够增强一倍。更换绝缘子的型号时，可以使用瓷横担，因为瓷横担抵抗雷电的能力是铁横担的三倍，使用瓷横担之后就能大大增加架空线路的抗雷能力。在没有使用瓷横担的配电网路中，为了提升抗雷能力，应该提升铁横担的绝缘水平，比如原来是P15型的绝缘子，可以根据实际情况更换成P20型的绝缘子，这样抗雷能力也能得到显著提升。

3.2 架空配电线安装避雷器

3.2.1 对于选择合适的避雷器

在避雷器安装之前，首先应该对避雷器进行选择，根据不同的使用环境选择不同的避雷器。比如氧化锌避雷器，其优点就是避雷器的体积较小，并且重量轻，有良好的散热性能和抗污能力，在实际使用过程中非线性电阻特性表现良好，能够快速对工频续流进行拦截，并且对因为雷电产生的电流及时进行吸收，这样就能减少线路中出现过电压的情况发生。使用这种避雷器时，在设置过程中可以保留空隙，这样配电线路在工作时就能减少老化问题，并且不会对线路的运行产生安全隐患，因此，氧化锌避雷针在使用过程中得到广泛应用。同时，为了方便故障点查找，建议使用脱扣式氧化锌避雷器，不仅能增强线路防雷水平，也大大提高故障查找效率，短时间恢复线路正常运行。

3.2.2 对于避雷器在安装过程中地点的选择

在10kV架空配电线路安装避雷器能够有效防止雷电对线路产生危害，但是避雷器在安装之后只会对杆塔进行保护，线路的保护就会有点缺失，如果在整个架空线路中都安装避雷器的话，成本就会大幅度增加，并且在避雷器安装之后维修的成本也是非常巨大的，这种情况下是很难得到实现。因此，对于10kV架空配电线路的避雷针安装时应该有选择的进行，这样不但能够对线路进行保护，还能降低相关的费用。避雷器在安装过程中应该安装在雷电高发的区域，而且线路的刀闸、开关以及变压器上也要进行安装，在配电线路的T形和十字形接口处也要进行安装，线路绝缘导线和电缆线路转换处也要适当的安装避雷器，适当的安装避雷器能够很好的保证线路运行的安全性。在一些偏远地区，地形相对比较复杂，这样就会导致接地电阻比较高，进而导致出现过绝缘子闪络现象，在转角杆处，有时候感应雷电波会因为双向进波的幅值上升而导致绝缘子出现闪络，这时候就应该使用避雷器转角杆角度小于100°的转角杆进行保护，除此之外，还要在电压等级不同的交叉线路处设置避雷器，这样能够对对交叉线路出现的感应电压进行阻挡，保障10kV架空配电线路的安全性。

3.3 降低杆塔接地电阻

10kV架空配电线路在正常运行过程中，杆塔接地的电阻也会对电力系统的稳定性产生一定的影响。在很多偏远地区，雷电出现的频率较高，因为杆塔的接地电阻阻值较高，这种情况下就容易出现雷击闪络的情况出现，对10kV架空配电线路的稳定性产生一定的影响。为了提高10kV架空配电线路的抗雷能力，减少线路因为雷击出现跳闸的现象发生，就要对10kV架空配电线路的杆塔进行降阻处理，这样就能大大减少因为杆塔阻值高导致的雷击闪络情况的发生。对杆塔进行降阻处理时，可以使用接地外引的方法进行，增大接地体的过流截面，将接地体的电极进行深埋处理，使用合适的降阻剂，这些措施都能将杆塔的电阻进行降低。对杆塔进行降阻处理时，应该根据实际情况选择合适的方法进行降阻处理，选择方法时应该对经济问题进行考虑，通过对比选取最合适的方案进行降阻处理，经过不断实际运用，使用降阻剂是最简单有效、经济实惠的方法，并且还有良好的降阻效果。

3.4 使用经消弧线圈接地的方法

对10kV架空配电线路进行中性点接地处理过程中，一般情况下是使用中性点不接地、中性点经消弧线圈接地以及中性点小电阻接地等方式使用。10kV架空配电线路出现单相闪络接地故障时，消弧线圈经过自动补偿故障相容性电流之后就会导致接地电。

4 结语

总而言之，在我国山区，10kV架空配电线路是电力系统向用户进行电力传输的一个主要手段，同时也是电力传输过程中的一个重要的保证。由于山区环境的特殊性，架空配电线路常常面临着雷击的危险，这对山区经济的发展及人民生活水平的提高非常不利，因此一定要应用诸如安装避雷器等措施对其进行防雷，这样才能有效的提高线路的防雷性能，保证我国山区电力事业的顺利发展。

［1］李卓安.山区10kV架空线路防雷的探讨［J］.电源技术应用，2013（10）：89～90.

［2］贾刘林，贾银军，王强，沈靖.山区10kV架空配电线路防雷技术的应用与研究［J］.科技致富向导，2012（14）：112～113.

［3］陈志刚.不同地形条件下架空配电线路的防雷措施分析［J］.电子世界，2015（17）：36～37.

TM863

A

2095-2066（2016）30-0079-02

2016-10-10

陈照曦（1984-），女，工程师，本科，主要从事变电、配电设计工作。