10kV 架空配电线路防雷措施 与 配置方案 探究

10kV 架空配电线路防雷措施 与 配置方案 探究

蒋科

常州 三新供电服务有限公司 溧阳分公司 江苏溧阳 213300

摘 要:10kV架空配电线路是电网系统当中非常重要的组成部分，如果其在使用过程中出现损伤，就会造成电网系统不能正常运行的后果，对人们的生命安全和财产安全都会造成一定的损失。本文对10kV架空配电线路在雷雨天气会受到雷击的原因与危害进行了说明，并提出了相关保护措施，保证了电力系统的正常运行。

关键词:10kV架空配电线路；防雷措施；避雷线

前言： 无论是在建筑工程，还是在电力工程之中，防雷工作都是一项极为重要的安全防护工作，一旦遭受雷击，不仅仅会给这类大型工程造成经济性损失，同时也会给其中的工作人员带来伤害。在工程资金基础有所保障之后，技术人员优化了现有的防雷方案，增强了专用装置的防雷效果。架空型的配电线路一般会被安装在室外环境之中，因此其遭受雷击的概率也加大，其支持的电力系统也无法安全运行。本文根据对10kV配电线路的了解，对其防雷设计工作进行研究。

一、10kV架空配电电路雷击原因与危害

10kV配电线路在我国的电网系统中有着十分广泛的用途，只有重视提高10kV配电线路的防雷水平，才能保证该地区人民的生命财产安全，才能保证供电质量，才能促使电力行业健康、持续的发展。通常配电线路如果遭受雷击，绝缘导线会受到破坏导致电网线路问题或者供电中断等事故，在10kV架空配电线路中，其最大承受雷电电压在100kV-300kV之间，但是在雷击过程中线路会产生会产生巨大的感应电压，通常在500kV以上，对雷电冲击下的绝缘子承受能力具有较高要求，在天气恶劣的情况下经常出现感应电压高于绝缘子耐受力的情况。在雷雨天气中10kV架空配电线路容易遭受雷击并损坏的原因，是绝缘子自身耐压状态不佳，同时又比较容易产生较大的感应电压。所以，雷雨天气时经常有绝缘子被损坏，10kV架空配电电路与绝缘子底部的金属，能够在雷击后形成短路通道，同时，产生较大的热量，将线路融化，形成断电的现象。因此，配电网管理人员必须重视起对分析控制人员的管理工作，这项管理必须从责任机制开始抓起，利用责任机制来对分析控制人员进行合理化的控制。但这是在分工明确、责任机制完善的前提下才可以实现的。只有在防雷点得到明确分工、责任机制落实到位的前提下，整个 10kV 配电线路防雷水平分析控制团队才能被有效地整合起来，才能够从根本上实现系统化、规范化 10kV 配电线路防雷水平分析控制工作。

二、10kV架空配电线路雷击跳闸原理

在我国的电力系统当中10kV架空配电线路是非常重要的组成部分，但其导线的绝缘水平不够，抵抗雷击的能力比较差，如果在雷电活动频繁的地区进行10kV架空配电线路的建设，就会经常出现10kV架空配电线路出现事故的现象。因此为了保证我国居民供电质量，需要对其进行相应的雷电防护措施的实施。根据调研所得到的数据进行分析可知:电力系统所发生的故障绝大多数都是由配电线路受到雷击出现故障而引起的。电网所采取的接地方式为中性点非直接接地，如果在其工作过程中出现一相绝缘闪络之后，会产生很小的接地电流，其产生的电弧自熄速度很快，并不会产生跳闸的情况，线路能依旧保持正常运行。如果出现两相绝缘闪络的情况，就会形成相间短路，造成线路跳闸，这时候就会使配电中断。

三、10kV架空配电线路防雷措施具体方案 (一)绝缘位置 10kV配电线路遭受雷击后出现跳闸事故的主要原因就是绝缘水平不够，所以，线路耐雷水平应该从绝缘水平着手提升。架空绝缘导线的线路在经受雷击之后，由于直击雷过电压或者感应过电压对于导线的作用，很容易引起绝缘子的闪络从而击穿了导线的绝缘层。基于大量10kV配电线路绝缘配置具体情况分析后，提升绝缘水平的方式有:提升冲击电压绝缘子的耐受性、绝缘配置方式采用不平衡的模式、增加使用绝缘塔头或者绝缘横担。瓷横担绝缘子与针式绝缘子的跳闸频率相比之下，前者比后者低很多。我国有些地区已经将瓷横担绝缘子运用到10kV配电线路的直线塔中，实践结果显示:将瓷横担绝缘子运用于配电线路中，能够有效降低线路雷击后的跳闸率。并且瓷横担绝缘子使用中发现，相对增加其绝缘子的长度能够强化防雷击的水平。不平衡绝缘可以减少同塔多回输电网中双回电网相同时间内跳闸的概率。其实感应雷是造成10kV同塔双回配电线路雷击并跳闸的主要因素。在整个线路中其中一个绝缘子出现绝缘闪络后，会出现线路单相接地的情况，那么相比于架空地线的单相导线，能够将感应电压相对中和一部分，降低其他导线的感应电压，实现整个线路耐雷性能的提升。

(二)避雷器

有效降低10kV配电线路故障频率的方式就是安装线路避雷器。配电用避雷器、线路避雷器、电站避雷器是10kV配电避雷器的用途分类，基于配电避雷器结构的不同，可以分为间隙避雷器与无间隙避雷器。感应电压在安装相导线上产生后使避雷器产生相应的动作，导致电流入地，并且导线与导线之间具有耦合效应。耦合后的部分电压能够减低绝缘子两端的电压，从而改善耐雷能力，主要是通过周围相导线产生的感应，使过电压之间发生叠加形成的。这些原理都是根据避雷器动作特性中得出的。由于10kV配电线路的特点，在线路发生短路后，会形成线路调整事故，所以出现基于一回两相避雷器，在理论上安装0感应跳闸率的现象。

（三）科学使用接地装置

技术人员可以在配电线路之中添加防雷设备，以此来强化防雷效果，在一些配电线路的安装位置在特殊区域，其受到的自然性的雷击影响更大，一些线路所在区域的土壤自带较高的电阻。因此在对这部分电力线路的防雷工作更具重要性，技术人员首先需要选用合适的防雷设备，提升线路的基本抗雷击能力，在防雷设备之中，避雷器就显得尤为重要，防雷设计人员需要根据线路的防雷需要来对避雷器进行选择，同时还需要充分考虑到线路附近的环境条件，避雷器的类型比较多，其材质也有很大的区别，最为常见的一种避雷器就是氧化锌材质的避雷器，其体积不大，安装工作也相对便捷，由于重量比较轻，因此对于电力=线路本身并没有过多的影响，其散热速度比较快，因此不会经常性地出现质量问题，与一般的避雷器相比，这种避雷器具有更高的抗外界污染的能力，可以将工频续流有效阻绝。在应用这种避雷器时，技术人员可以选择将一些间隙装置串联到电力线路之中，以此来加强隔离效果。

在确定避雷器的类型之后，技术人员还要其有效安装，首先需要将安装位置确定好，尽量将其安装到线路之中更容易受到雷击影响的部位，最为常见的安装位置主要是线路开关处以及变压器所在的位置，由于这种线路属于架空型的电力线路，因此防护人员应当在配网过渡的部位以及具有绝缘性的部位同样安装避雷设备。将防雷型的绝缘子有效应用，也可以借助防雷间隙来优化其抗雷击效果。

（四）架设避雷线配电线路

在架设避雷线之后能有效提高其耐雷水平，但我国对于避雷线的架设地区范围还是较少的，因为避雷线经常在110kV以及以上的输电线路中才有。在出现雷击现象的过程中，避雷线和线路导线之间存在耦合，能使作用于线路导线绝缘子两端的电压降低，所以在雷击过程中避雷线担当重要的角色，但如果在10kV架空配电线路上架设避雷线会加强线路的引雷作用，对于雷电灾害严重的区域可能会给配电线路造成更多的危害，所以选择在10kV架空配电线路上安装避雷线的时候一定要做好认真的勘察，在适合的地区安装，尽可能在雷电灾害严重的地区少安装避雷线。

四、结语 10kV架空配电线路一旦遭遇雷击会对整个电网系统的安全运行产生重要影响，因此，需要合理的配置防雷方案，增强线路的抗雷击能力。由于10kV架空配电线路的防雷对整个线路系统的安全性和可靠性起着重要影响，因此，需要根据架空线路所在地区和其特点合理选择配置方案，同时相关运行管理人员也要注重对10kV架空配电线路的维修管理，从而推动电力事业的发展。

参考文献:

[1]王旭，闫在鹏，徐旭东.10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析[J].低碳世界，2017(23)

[2]戈秀军.10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析[J].化工管理，2016(11)