10kV 配网防雷保护措施分析

10kV 配网防雷保护措施分析

靳轲

国网临汾供电公司， 山西 临汾 041000

摘要：10kV配电线路属于电力系统的重要组成部分，其防雷工作直接关系到供电安全问题，也是电力系统安全、可靠、稳定运行的基础。在新形势下加强对10 kV 配电线路的防雷保护是配电网系统中最核心的问题。 关键词：10kV配电网；供电安全；防雷保护 1 引言

随着经济的快速发展，社会各方面用电量骤增，原有的配电网难以满足人们日益增长的用电需求，因此配电网的建设、改造得到了供电企业的广泛关注和高度重视。电缆敷设进度慢，投资较大，而架空裸导线存在着走廊和安全问题，故架空绝缘导线在当前应用最为广泛，特别是广大的农村地区，农网升级改造后，架空线路绝缘化率达90%以上。其优点固然很多，但也有弊端，最为突出的就是雷击断线故障。 　　雷电是常见的一种自然现象，也是引起10kV配电线路故障的主要因素。因此，为提高10kV配电系统的整体质量，首先必须抓好10kV配电线路的防雷保护工作，采取全方位、多层次的有效防雷保护措施。这样才能满足广大群众的用电需求，也能尽量减少雷击风险。

2 对10kV配网线路进行防雷的必要性         为探讨出10kV配网线路的防雷技术措施，首先应了解雷电的产生原因及产生过程，从最根本上防止雷击事件的发生。雷电的产生是一个非常复杂的过程，存在于大气中的水蒸气在遭遇冷空气后，会在一定程度上受到上升气流的冲击，会使形成的水滴带上不同的电荷，带有负电离子的水滴会随着气流形成雷云，这些雷云在大气中发生相互碰撞后会放电，从而形成雷电。雷电放出的电流值很高，可高达上百干安，温度能达到大约两万摄氏度，而放电的时间却很短，只有30至50微秒，那么在很多的时间内放出的电流使空气迅速膨胀，并发出强光及巨大的响声。雷云放电产生的危害极大，这是因为在放电过程中有感应电压产生，导致金属设备上的绝缘体很容易被击穿，电气设备和建筑设施受其影响也有可能遭到严重损坏，不仅造成巨大的财产损失，严重的甚至会威胁到人们的生命安全。

3 10kV配网线路雷击的原因分析         其一，没有进行规范化的安装设备。当前，在10kV配网线路中，具有很多设备安装不规范的情况，主要就是表现在开关以及杆塔、配变地网、接地圆铁与接地角桩焊接不良等方面。同时安装于10kV配网线路中的避雷器，如果较长的时间内受到雷击情况，就会丢失防雷效用；其二，防雷设计低。对于1OkV配网线路来说，一般是具有110kV及以上较高电压等级配网线路交叉跨越的情况，可以在远处带来雷电，让1OkV配网线路遇到雷击的情况。10kV配网线路相较于高电压等级配网线路而言具有较低的防雷设计，如果在多雷区和出现同等级雷电情况下，1OkV配网线路会明显的削弱防雷能力，是引发雷击事故的关键性因素之一；其三，感应过电压的影响。因10kV配电线路部分线路段是在城郊的位置，通常线路杆塔周围具有水塘、水田等，如果雷云对线路附近地面放电，则在大地中被雷电感应的异号电荷会及时的移动到雷击点两侧，周围土壤电导率是显著的低于水的电导率的，会引发线路容量产生雷击时形成感应雷过电压而跳闸；其四，接地引下线问题。设备与接地体连接体就是接地引下线，现场调研情况显示，主要是有两种接地引下线方面的问题，即接地引下线规格多种多样不尽统一，例如有的是铜线，有的是扁铁等，具有接地引下线未规范化的连接现象，另外就是居民用电护电意识较弱，10kV配网线路很多路段具有杆塔接地引下线断裂遭到破坏现象。

4 10kV配网线路的防雷技术保护措施 　　（1）在10kV配网线路的防雷方面，需要结合实际情况做好防雷工作，就本10kV配网线路而言，需要充分考虑当地多雷的自然条件，从各个方面提高防雷能力。其中，在杆塔选型上，需要改变通用设计方案，根据多雷的客观实际与相关防雷经验，在杆塔上架设屏蔽针，并对跨越杆塔的转角杆跳线、保护角等采取有效屏蔽处理，对杆塔接地电阻采取降低措施，当遇到土壤电阻率较高的情况时，需要通过接地延伸的方式解决，保证接地电阻符合相关规程的要求。（2）增加分流。在10kV配网线路的雷击事故中，雷电击中杆塔后，入地电流会在接地电阻、塔身上形成高电压，为降低杆塔反击电位，需要采取增加分流的措施，具体包括：1）降低接地电阻，通常来说，接地电阻应当控制在10Ω，在电阻率稍高的山区，也需要控制在25-35Ω范围内;2）对接地进行适当延伸，通过铺设延伸接地的方式，可以对入地电流起到更好的分散效果，也可以耦合导线，降低雷电的反击;3）装设耦合地线，可以起到增大地线、导线间耦合系数与提高分流的作用，从实际运行情况来看，耦合地线具有较好的防雷效果，但在终端杆塔中采取耦合地线时，需要结合延伸接地、降低接地电阻的手段来提高防雷保护水平。（3）做好绝缘保护。绝缘是10kV配网线路防雷的重要保障，对线路运行安全起着关键作用，可以采取的保护措施有：1）在绝缘子选用上，要加强对绝缘子性能的检测，确保绝缘子质量符合要求，发挥良好的绝缘作用，提高线路的绝缘能力;2）在配网线路运行过程中，需要加强对绝缘子零值检测，及时发现绝缘性能受损的情况，并及时更换绝缘子，避免出现长期绝缘性能降低;3）在雷电活动剧烈的季节或地区，需要对频繁跳闸的杆塔采取增加绝缘子数量的方式，提高对反击电压的承受能力，并用胶装瓷横担代替针式绝缘子，增加绝缘子串的数量，增加导线与杆塔间的距离，达到增强线路耐雷能力的效果。（4）设备避雷器的运用。在10kV配网线路的电缆、配变开关的高压侧与变压器低压侧，需要安装避雷器，避免雷击造成的损坏;同时，对于避雷器需要进行定期检测与轮换，及时将避雷性能降低与旧式防雷设备淘汰，确保避雷器具有良好防雷效果，提高10kV配网线路的防雷能力。（5）做好接地电阻的控制。在接地电阻施工完成后，需要在干燥季节进行测试，确保测试的准确，保证接地电阻值是符合设计要求的;同时，在运行中还需要对地网的接地电阻进行定期测试，及时发现不符合要求的情况，采取改造方式提升地网导流能力。（6）架空导线的防雷措施。在10kV配网的架空导线中，绝缘导线只是在靠近建筑物或人口相对密集区域使用，该10kV配网采取的是JKLGYJ-70型号绝缘导线，在产生雷电电流时，导线的散热性是低于裸导线的，容易造成导线烧毁故障。对此，应当采取加设氧化锌避雷器的方式来解决，如果导线架空长度相对较大，除了安装在两侧的避雷器外，也需要在中段合适部位装设避雷器，如果有线路交叉跨越的情况，氧化锌避雷器适宜安装在交叉点附近的杆塔上。（7）设置绝缘薄弱点。在10kV配网线路或者设备上，可以通过人为的方式来设置绝缘薄弱点，也就是间隙装置，利用间隙击穿电压相对较低的特点，在配网正常运行时，间隙会保持隔离绝缘;当出现雷电过电压时，间隙会击穿接地，对放电电压产生降压效果，进而对配网线路、设备的绝缘起到保护作用。

5 结语         供电企业若想获得长远平稳的发展，维护10kV配电线路安全运行质量是其中一个重要的因素，而且深刻的影响到企业经济效益。加强线路防雷水平的提升，对维护电网安全意义巨大。有效的避免10kV配网线路遭雷击的策略较多，但是必须要从实际出发、实事求是、因地制宜，科学合理的选用，确保所做线路防雷工作是可行的、有效的，达到保护电网安全稳定的运行的目标。

参考文献： [1]高付松.10kV配电线路防雷措施研究[J].建筑工程技术与设计，2018，（18）：3034. [2]刘才进.10kV配网线路防雷技术的保护方案分析[J].价值工程，2018，（21）：215-216.3