提高10 kV配电线路防雷水平

李瑞球

摘 要：配电线路不像输电线路，配备高强度防雷装置，10 kV配电线路的电压本就低，又由于一般没有架空地线，其绝缘水平也比较低，因此雷击事故频繁发生，给人们的生产、生活带来诸多不便甚至威胁到人们的生命安全。为此，探讨10 kV配电线路防雷性差的原因以及提高其防雷水平的措施，很有必要。

关键词：配电线路 防雷水平 提高措施

中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（a）-0017-02

由于配电线路之间间隔距离较小，线路结构相当复杂，并且线路的数量之多，范围之广，使得一处地方发生雷击现象后就会波及到周围地区，加重损失伤亡，加之配电线路的绝缘性低，不仅容易受到直击雷的影响，而且雷击地面产生的感应过电压也会造成雷害现象发生，因此为减小雷击危害造成的不利影响，下面主要对为何配电线路防雷性差及如何提高其防雷水平进行探究。

1 防雷性差的原因

1.1 雷击跳闸率高

10 kV配电线路本身电压较低，而且长期暴露在室外，安全保护装置的防雷保护能力差。雷雨到来时，绝缘水平较差的配电线路极其容易受到雷电的攻击，造成配电线路跳闸，严重时则会导致配电线路断线、绝缘子或避雷针爆裂、甚至与配电线路相连的家用电器也会受到损害，引发触电事故，威胁人们的生命安全。但一般来说，如果配电线路中雷电量多于线路的耐雷水平，从而导致绝缘子发生闪络冲击时，因为闪络时间发生的过程短暂，不会发生跳闸现象，可是如果是工作电压产生的工频短路电流持续存在，配电线路无可避免的会发生跳闸现象，据不完全统计，绝大多数雷害都是由线路跳闸引起，而雷击跳闸率占总跳闸率的70%～80%，因此，要想提高10 kV配电线路的防雷水平，首先要想方法降低线路的雷击跳闸率，使得配电线路安全可靠运行。

1.2 自然环境因素

配电线路长期处于自然环境中，线路所处的环境不同，雷击现象、程度不同，所针对采取的防雷方法也不尽相同。例如，在亚热带、热带地区，气候高温潮湿，雷电常常伴随暴雨而至；在山多、地形复杂地区，甚至土壤电阻率高、档距大的地方、建筑物稠密之地，雷电对配电线路的袭击率都远高于其他地区。既然雷电属于自然所产之物，我们想要减少雷害发生的频率，何不从雷电的产生先研究一番呢？研究雷电的成因及其对配电线路造成危害的过程，了解详细情况后，也容易着手制定相关的防雷措施。

1.3 配电线路自身质量

我们知道，配电线路能承受的电压低，绝缘水平也不高，一般配电线路覆盖面广，绝大部分都由基层供电单位管理，所能拿出的防雷资金极其有限，一般只是在重要的线路上加装避雷器，虽然在一定程度上也降低了一些雷害的发生，但始终具有很大的局限性。不如从配电线路的自身质量抓起，安装新型防雷装置，从而保证配电线路稳定运行。

2 提高防雷水平的措施

2.1 采用过电压保护装置

一般配电线路的导线通过绝缘子承接于杆塔上，所以导线和接地杆塔之间容易因为累积产生大量爬行电弧，进而导致线路跳闸、断线等。通过实践表明，对配电线路产生威胁的主要是两种雷电过电压：直击雷过电压和感应雷过电压。而对配电线路产生较大威胁的则是感应雷过电压，其以静电分量为主，对配电线路来说，常会因为感应雷过电压产生绝缘子闪络现象，从而导致线路断电，雷击跳闸率升高。据此我们可以采取新型的防雷保护装置即过电压保护装置，这种装置被并联安装在绝缘子的两端，可以将间隙的雷电冲击电压调整到比绝缘子的冲击闪络电压略小的数值，保护绝缘子免受电弧灼伤，将雷电过电压泄入大地，从而起到保护配电线路的作用。如果雷击造成线路跳闸，由于过电压保护装置的间隙放电在瞬间内产生，对空气的绝缘去离性强，使得线路在短时间内恢复绝缘，大大提高重合闸的可能性，利用间隙保护使线路重合闸的重合成功。若是绝缘子闪络，雷电流或者工频续流就会可能自动对绝缘子造成表面损伤，从而防止更严重的雷害发生。对于一些经常遭遇雷击的变电站来说，特别是出线端为同塔四回线路时，如果有一回线路遭受雷击发生绝缘子闪络现象，由于四回线路相距较近，工频续流容易经电弧游离而对其他线路的绝缘子产生损害，这时就会导致四回线路同时跳闸，极大影响配电系统。这种情况下就可以借助过电压保护装置使四回线路的绝缘水平达到平衡，将逐级保护方式与不平衡绝缘方式相结合，使遭遇雷击时绝缘水平低的一回线路先发生闪络，进而逐级对各回线路的绝缘水平进行平衡，这样就可以对变电站进行更为精细的保护，降低雷击跳闸率。

为使过电压保护装置在恶劣天气中也能正常運行，在安装方式上也需要格外注意。可以用固定牢靠的支架将接地球形电极固定，正对导线球形电极，水平偏移500 mm，调节间隙距离；或者将其并联安装在绝缘子的两侧，对配电线路进行更好的保护，已达到更好的效果。

2.2 因地制宜，疏导雷害

我们知道雷电是由带电荷的雷云引起的，虽然大多数电击发生在雷云之间，但雷云对地面放电的过程则对配电线造成极大的伤害。而且根据地理位置、自然环境的不同，雷电发生频率也极为不均，例如比较雷电发生的频率，湿热的地方比冷而干燥的地方多，山区比平原多，陆地比海洋多。根据调查显示，平原地区配电线路大多采用紧凑型电杆，将绝缘导线按照测量好的距离固定在支架上，像避雷针一般将支架与大地相连，这样多余的雷击电流便会跟着被导入大地，起到防雷、保护的作用；市中心主要采取以电缆连接为主，城镇连接部分，绝缘线路架空连接为辅，主要在经常发生线路跳闸、断线、短路的地方加紧防护，部分雷击特别严重的安装避雷设置；在地貌颇为复杂的山中城市，配电线路较长，分支较多，线路的耐雷水平也很低。在这些地区可以尝试配置新型的可调式过电压保护装置，加强线路的绝缘水平同时延长重合闸时间，对电容量较大的配电线路可以加装消弧线圈，降低电容电压；在沿海地区，气候湿热，雷电活动更加频繁，配电线路也更容易遭受雷击，加之此地区配电线路分支多，覆盖范围广，一旦断电，短时间内修复时间紧迫，极大影响人们工作与日常生活。因此，部分地区开始安装防雷支柱绝缘子，与穿刺型防雷金具的工作原理相像，通过截断工频续流来疏导雷害。由此我们也可以看出根据不同的地理情况，或者借鉴相同、类似地区的防雷方法，总会对我们提高防雷水平有所助益。

2.3 提升相关产品质量

若是没有质量上乘的组备零件，也无法真正长期有效的预防雷害，如果使用的产品质量上不合格，经常性的更换肯定会消耗大量的人力、物力和财力，就比如至关重要的绝缘子，如果用的是劣质绝缘子，说不定防雷不成反而加重雷害影响，如果使用高级些的绝缘子，配电线路的绝缘水平普遍大大提高，因此，我们在进行安装防雷装置时，切记要与诚信商家进行合作，保证每一零件质量达标，加强对施工人员的培训与管理，努力不要在质量的问题上因小失大。

3 结语

以上主要对10 kV配电线路为何防雷性差以及如何提高配电线路防雷水平的措施进行了简单探讨，我们知道了配电线路受海陆和地理条件等各种因素的影响，其防雷性水平也各不相同，根据不同地区的不同情况选择最适合的防雷措施，可以有效提高线路的防雷性，同时，简要概述了一种新型的防雷保护装置即过电压保护装置，介绍了其工作原理以及安装时需要注意的问题，并且配电线路所选的产品质量一定要合格，这样才能在切实可行的防雷方案下发挥最大的效果，获得令人满意的结果。

参考文献

[1] 陶凤源，张东，许衡，等.重庆某10 kV线路防雷问题分析及改造措施研究[J].华中电力，2012，25（3）：44-47.

[2] 张东，陶凤源，许衡，等.配电网保护间隙保护距离的研究[J].电瓷避雷器，2012（5）：32-36.