关于10 kV 配电线路防雷保护间隙的设计探讨

邓洛

（广东电网有限责任公司惠州龙门供电局，广东 惠州 516000）

在自然环境中，雷电带来的影响相对较大，不仅会对用户的用电带来很严重的影响，还会导致漏电、停电现象，引起火灾等事故的发生，这对于整个配电系统来说都是很大的影响，所以在配电网进行建设的过程中，需要加强防雷措施，在保护国家公共财产的同时，也关注用户的用电安全[1]。

1 常见的避雷装置

图1是一种防弧线夹，其缺点是在一定程度上没有灭弧的能力，在受到雷击的过程中对于瓷瓶和横担的放电会产生零序电流以及发生电流短路，引起线路发生跳闸。

图1 防弧线夹

图2 是一种带避雷的间隙防雷装置，这种防雷装置对于安装的条件以及技术的要求相对较高，对于放电间隙以及安装的距离有一定的要求。图3是现在常用的一种固定间隙防雷装置，傻瓜式的安装，在线路遭受雷击时可以迅速将雷电流泄掉，具有灭弧能力。供电公司在配电线路上都会安装一定的氧化锌避雷器，作为线路的一种避雷措施。配电线路设备容易受到雷击损坏的主要原因有：①避雷装置安装工艺不良；②避雷装置质量不合格，出现了低劣产品，导致避雷的效果极差；③防雷接地装置的质量也会影响到防雷效果，只有做好防雷接地装置和有良好的接地，雷击时的电流才能够导入大地，不会对线路设备和周围环境造成破坏。

这些接地以及避雷装置在使用年限上是有一定周期的，随着时间的延长，避雷的效果在一定程度上也会减弱[2]。接地装置的不完整以及在发生氧化反应的过程中，接地网络范围是有一定的限制的，接地的地极对于埋设的深度和土壤接地电阻大小在一定程度上会对于电流的分散产生一定的影响。10 kV的配电网中导线一般情况下都是裸导线，如果在通电的情况下会非常危险，不应该在外围安装防雷设备，且防雷的设备需要与有导电作用的裸线相连接，但如果裸线相对过长，就会使绝缘效果减弱；另外一个重要的方面就是在导线受到雷击时就会在一定时间段内形成短路电流，导致导线被击穿，击穿的位置就是电弧相对集中的位置。这种击穿主要是因为绝缘体在一定程度上受潮或温度过高、电压过高等，都会导致导线失去绝缘能力，进而发生放电，上述过程就是因为绝缘受到破坏。出现这种情况的普遍原因为：通过介质击穿一般情况下都是在电气性能相对薄弱的地方发展起来的，这种缺陷可能发生在电场相对集中的地方，也可以在介质分布规律相对不均匀的情况下发生。

图2 带避雷的间隙防雷装置

图3 固定间隙防雷装置

2 防雷保护间隙地理位置不适合安装装置

配电线路所处的地理位置也会对防雷等效果产生很大的影响，比如线路在地理形势相对复杂的山区，对于防雷设备的安装点就很难找到一个合适的位置，接地的电阻等没有办法实现应有的效果。在一般情况下，线路都在上空，防雷保护装置的作用是有限度的。线路安装防雷的四道防线分别为：①屏蔽。主要采用避雷针、避雷线或者改用电缆等措施进行防雷的方法。②绝缘子不闪络。加强架空导线的绝缘能力，以及使用避雷器等措施。③闪络点的转移。这种方法的原理是使绝缘子的闪络尽量不发生转变，使电弧的工频保持在相对稳定的阶段，为此采用的具体方法是提高电弧等熄灭的可靠性、转移弧道的破坏点、使开关不跳闸。在配电系统中安装智能处理的开关装置，避免停电或停电后迅速重合闸恢复线路绝缘，这是保证线路防雷的最后一道防线，对于供电可靠性要求较高的场合，可以采用双回路供电的方法。

3 防雷保护间隙绝缘子的作用失效

绝缘子的效果减弱，主要是因为绝缘子在相对较长的时间内暴露在空气中，各种尘埃以及分子结构都会在绝缘子的表面附合，在雷雨等天气的作用下，雨水会将这些粒子或者杂质淋湿，被雷击后就会发生污闪，绝缘子失去其应有的效果。架空配电线路绝缘老化严重时可考虑使用玻璃材质的绝缘串，以及瓷横担和长爬距的复合绝缘子，目的就是为了降低绝缘子闪络时的建弧率。

4 配电线路遭受电击的影响

在线路正常运行的过程中，如果受到雷击影响较大，就会对整个地区的电力系统或电力设备造成一定程度的损害，进而也会导致配电线路受到损害。如今，在配电线路的建设过程中，相关的工作人员对于防雷工作的重视程度不断上升。在较为先进的防雷设备以及技术的基础上，需要有效缓解雷电对于电路带来的不利影响。在此基础上，在防雷技术等的选择上，需要综合考虑各方面的因素带来的影响，考虑不当就会导致闪络等现象的发生，在电磁等作用力的影响下最终会发生跳闸，给居民以及供电系统带来不利影响。

5 防雷保护间隙的设计

一般情况下，过电压有两种情况，一种是大气过电压，另一种是操作过电压。在线路设备受到直击雷或感应雷的影响时，电压会剧烈升高，当电压达到了一定的水平时，空气间隙就会被击穿，绝缘击穿很容易导致配电线路发生故障。操作过电压实际上就是一些电感元件与电容元件之间产生的。在电力系统中，会有相对较多的电抗器以及发电机和变压器等感性元件，当这些电力元件在投切时，电力系统状态会发生一定的变化，在这个过程中，就会产生相对大的操作过电压，超过了供电电压的额定值。保护间隙的形式主要是圆形以及柱形两种形式，两个环状的结构之间保持一定的距离，才能达到平衡绝缘应有的效果。