例谈10kV配电线路防雷现状问题及对策

例谈10kV配电线路防雷现状问题及对策

官振峰

广州艾博电力设计院有限公司广东广州510080

摘要：雷电作为生活当中的一种自然现象，十分常见，具有一定的不可控性和破坏性，尤其是对于电路来说，很容易受到雷击，进而产生不可估量的损失，因而在进行电网建设的时候就需要同步进行相应的防雷保护，确保电网线路能够正常运行，满足人们的用电需求。本文主要是对10kV配电线路防雷概述、解决当前在10kV配电线路中存在防雷问题的改进对策两个方面做出了详细的分析和研究。

关键词：10kV；配电线路；防雷；现状问题；对策

随着社会经济的快速发展，人们对各种能源资源的需求不断增加。其中就电力资源来说，作为人们日常生活和工作中必不可少的基础性资源，其需求量比较大，而且还呈现出逐年增长的趋势。在电网建设中，10kV配电线路越来越重要，但是在具体运行过程中，还是会出现各种故障，进而降低其运行安全性与稳定性。雷击是我国10kV配电线路出现故障的主要原因，因此相关部门就需要加强对这一方面的注意，积极的采取相应措施来有效解决，提高防雷性能，避免各种事故的发生。

一、10kV配电线路防雷概述

（一）10kV配电线路防雷现状

作为使用率最高的一种线路架设形式，架空绝缘导线目前已经在实际生活当中被广泛使用，各个国家也开始结合自身天气气候、科研成果、运行经验等因素，针对性的实施防雷击防范措施，提高其防范效果。就雷击故障的防范措施来说，主要可以细分成堵塞、疏导两种形式。

堵塞指的是通过减少雷击次数来提高其绝缘水平。比如在日本，限流消弧角就是一种十分常见的避雷器，其作用原理是通过延长雷击闪络路径，进而有效提高线路的绝缘水平。这种防雷措施能够起到良好的效果，但是成本高、操作难度相对较大[1]。疏导指的是在发生雷击故障之后，尽可能快速的疏导雷击闪络后形成的电弧，进而避免线路受到损坏。比如就美国、瑞典等国家来说，均会采用闪络保护型线夹的疏导方式，实质上就是将导线与绝缘子串之间的绝缘层玻璃开来，然后用保护型线夹固定好。这种防雷措施成本投入少，操作简单，但是会有局部导线暴露在外，密封性比较差[2]。

就目前我国的10kV配电线路防雷现状来看，并结合技术水平以及国民经济发展，对疏导式防雷操作的应用比较广。虽然目前在架空绝缘导线方面的研究还处于前期阶段，而在近几年相关部门已经提高对防雷措施的重视程度，并且在部分一线城市已经开始了防雷措施研究。但是对于我国经济发展速度比较慢，尤其是对于偏远山区来说，在10kV配电线路防雷方面的措施还存在很多缺陷与不足，难以很好的适应雷击天气环境，导致故障时有发生。

（二）10kV配电线路防雷措施现状

1、架空避雷线

通过将避雷线架空，就能够将电压幅值进行很大程度的降低，将避雷线和绝缘架空线耦合系数与冲击系数的乘积值设为k，那么在避雷线架空之后，所产生的屏蔽作用就可以直接降低线路电压，使之等于原值的1/（1-k）。通过架空地线，就能够有效避免雷电直接落到架空线上，其屏蔽作用较为显著。而且通过具体实践证明，这种防雷措施在后期也不需要安排专人定期维护，在各个地区都能够加强推广[3]。但是从前期成本投入方面来说，投资成本比较高，如果还需要统一改造原先老式杆塔的话，其工作量以及成本投入都会随之增加，因而在具体应用的过程中还是需要统一考虑到经济效益。

2、安装避雷器

氧化锌避雷器由于其非线性电阻的特性，以及能够将工频续流快速阻断，目前已经在电网建设中得到广泛应用。据相关统计结果显示，如果杆塔在没有安装氧化锌避雷器的状态下遭受雷击，其断线率会达到93%，而如果将氧化锌避雷器分别安装到ABC三相线路当中后，其断线率则会低于5%。虽然这种方式能够很好的降低雷击损害程度，但所需要的成本投入也比较多，而且还需要将绝缘层剥离开来，这会对导线的封闭性产生一定程度的影响，加快导线腐蚀速度。

二、解决当前在10kV配电线路中存在防雷问题的改进对策

（一）安装避雷器和过电压保护器

在架设10kV配电线路的时候，技术人员就需要根据数据分析结果，将雷击事故发生率比较高的地区集中安装过电压保护器，如果雷击事故较为集中的话，还可以在相应范围内的所有杆塔上都是安装避雷器，这对整体线路防雷水平的提高都具有重要作用[4]。通过安装线路避雷器和过电压保护器，都个起到良好的防雷效果，所承受的电压也进一步增大，但是对于这两种设备来说，老化速度都比较快，这也就表示其更换频率高，进而增加成本。因此，为了避免成本过高，就可以针对性的安装免维护氧化锌避雷器或配电变压器等，增加对避雷器和电压保护器的有效保护。

（二）提高线路的绝缘水平

感应雷过电压幅值与放电、雷云活动的随机性之间存在一定的关联性，其所需要承受的幅值应该要低于直击雷过电压幅值，而且浮动范围也比较大，导致其可控性比较差，一旦感应雷过电压幅值超过直击雷过电压幅值，就会导致线路出现相应的故障，因此注重对线路绝缘水平的提高是十分必要和关键的。但是就目前我国电网建设的实际情况来看，由于绝缘水平低、线路距离长，各种安全事故的发生率也会随之增加，尤其是对于距离来说，已经成为技术性难题。为了提高线路的绝缘水平，在线路建设的过程中就需要加强对先进材料以及科学技术的积极应用，通过精确计算用绝缘导线来代替原先的裸线，提高防雷能力[5]。

（三）加强对其他部门之间的相互合作

在加强10kV配电线路防雷的过程中，除了需要在设备以及技术方面增加投入，同时还需要加强对当地气象部门之间的合作，气候的稳定性极差，一旦10kV配电线路遭到雷击的话，就会产生不可估量的损失，因此如果相关防护能够提前了解和掌握气候变化情况，并针对性的采取相应的防护措施，就能够最大限度的降低雷击故障损伤，避免发生重大事故[6]。

三、实例分析

本文以我国广西地区的10kV配电线路为例，对其中的线路加强防雷措施建设。所选取的四条试验线路长度分别为6.3km、8.2km、16.0km、21.2km，分别为线路①、线路②、线路③、线路④，据统计，这四条线路每年由于雷击发生跳闸事故的次数在20-30次，然后分别在四条线路杆塔上进行灭弧防雷改造，改造至今，仅有线路②发生1次雷击跳闸事件。由此可见，其防雷击作用十分显著，大幅度减低了雷击跳闸事件的发生，进一步增强10kV配电线路供电的安全性与可靠性，因此也可以在其他地区加强推广。

结语：总的来说，通过分析我国10kV配电线路可以看出，由于受到多方面因素的影响，线路很容易受到雷击，这不仅仅会对线路安全造成影响，同时还会影响到人们的用电需求，导致正常的生活和工作难以继续开展。因此，为了降低雷击故障的影响，就需要安装避雷器和过电压保护器、提高线路的绝缘水平、加强对其他部门之间的相互合作，全方位的做好防雷措施。

参考文献：

[1]郭刚.10kv配电线路防雷措施研究[J].黑龙江科学,2014,512:293.

[2]范耀升,梁喜标.10kV配电线路防雷措施分析[J].科技创新与应用,2012,11:126.

[3]黄志球.浅谈10kV配电线路防雷保护措施[J].科技与企业,2012,22:167-168.

[4]罗大强,唐军,许志荣,陈德智.10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析[J].电瓷避雷器,2012,05:113-118.

[5]罗旭刚.10kV配电线路防雷水平及提高方法分析[J].广东科技,2012,2121:64-65.

[6]王一石.10kV配电线路防雷措施探究[J].低碳世界,2013,20:46-47.