10kV架空配电线路的防雷措施

10kV架空配电线路的防雷措施

奚泉

国网黄梅县供电公司 湖北 黄冈 435500

摘要：在我国迅速发展的当下，社会经济水平逐渐提升，用电需求逐步提升，电力供应的可靠性逐步凸显。而在春、秋季节用户侧的架空配电线路经常受雷电天气影响发生跳闸、断线事件，因此在配置配电架空线路时，需实施良好的防雷措施。依据运行线路的实际配置中，改善防雷配置措施，可对配电线路的雷击跳闸率进行有效控制，避免因雷击影响而对10kV架空配电线路造成损伤，保障日常生活中人们的正常安全用电。

关键词：配电网，架空线路，10kV，防雷措施

引言

最近几年，雷击引起的配电线路跳闸的次数越来越多，这不仅导致供电设备不能正常运行，还危害到了供电的可靠性。架空配电线路的雷击跳闸一直是困扰安全输电的一个难题，为减少配电线路的雷击跳闸故障，相关工作人员也必须采取相关措施，从而保证供电线路的正常运行。

1 雷击对配电线路的影响

配电线路的架设方式一般为水泥电杆架空，采用的导线大部分为JKLYJ型绝缘线，还有小部分的LGJ型裸导线，目前采取的防雷措施是杆塔加装放电间隙。在笔者所在地配电线路的廊道大多在平原、丘陵、一般高山，当春秋季节遇到有雷雨天气的情况，会受到雷电波的干扰发生雷击跳闸、雷击断线的情况。经对近几年雷击位置统计发现，雷击点主要位于柱式绝缘子本体、导线、等位置，其中位于绝缘子本体占 70%，位于导线 10%，位于金具、横担占 20%。正常情况下，架空线上都会设置放电间隙，但如果线路杆塔被直击雷击中，可能会导致线路跳闸故障，甚至会导致输电中断。其中雷击线路后，主要影响配电线路的物理状况和输电线路运行的安全性。当线路被雷电击中后，由于电磁效应，机械效应和热效应的作用，被击中的线缆附近材料的性能会发生改变，将对线路的运行带来隐患;严重的，会导致配电线路断线故障和线路短路，甚至会击穿线路的绝缘保护，造成电气火灾事故。

2 10kV架空配电线路雷击的过电压形式

2.1感应雷过电压

感应雷过电压表示雷电在对周围大地进行击中时，由于配电线路导体本身的电磁感应会有较大的过电压产生。一般情况下，可两部分划分感应雷过电压，构成部分包括电磁分量和静电分量。在进行静电分量时，主要经先导通道中的雷电荷突然消失静电场而引发电磁感应电压，其中可以达到较高的值。在电磁分量中，主要采用雷击电流于先导通道中有磁场变化形成而引发的感应电压，其中放电通道垂直导线，两者不具备较大的互相感应现象，表示为电磁感应。电磁分量在这种情况下，属于较小的经典分量，因此，静电分量可起到巨大作用。统计笔者所在地的数据，发生雷击跳闸现象的架空线路有80%是因为防雷措施不到位，仅安装了环形放电间隙，而没有接地引下及接地体的装置；还有部分的湖区附近的10 KV架空线路，因为水周围土壤电阻率要远远小于水的电导率，所以，就很容易导致架空线路被雷击时，产生较大的感应雷过电压，进而导致线路跳闸事故。在10kV架空配电线路中，是由直击雷过电压产生故障或闪络，并不是感应雷过电压，直击雷过电压会影响配电线路，但影响范围较小，配电线路受到感应雷过电压存在着较大的故障比例，因此，需要有效防护感应雷过电压，展开全面分析。

2.2直击雷过电压

直击雷过电压，表示雷云在击中建筑物过程中，该物体会有较强的雷电电流产生于内部，在其中进行流过，确保该物体内部有较高的电压产生，比如电力装置、杆塔。

310kV架空配电线路防雷措施

3.1辅助线路绝缘水平提升

运输过程在很多10kV架空配电线路中的影响因素包括气流、地形地貌。因此很容易有重复性闪络情况出现，为了节省线路的走廊，一般情况下，在供电线路中会多个回路进行同杆架设，确减少线路通道、廊道赔偿节约工程投资，若雷击相同回路中对线路，会引发线路的绝缘子击穿地面的现象。在此过程中，还会严重影响到相同杆塔中的多个回路，在一定程度上威胁到配电线路对供电可靠性。

针对现有情况，可采用将线路绝缘增加的形式，保证提升线路绝缘水平，可以用JKLYJ型绝缘导线或JKLGYJ型绝缘导线替代原来常用的LGJ裸导线，增加绝缘子片数量等，还可以于绝缘子支架和带线增加和更换绝缘子型号和绝缘皮。不仅如此，在施工配电线路过程中，应依据实际情况，设计关于线路方面的防雷措施。

在设计不同地区的线路时，应考量当地气候，进行针对性的设计梳理，全方位考虑线路的防雷水平，在雷击多发区增加放电间隙的安装数量，如逐基杆塔每相安装、根据土壤电阻率增加接地体长度；在日常配电线路运行维护时，提前在雷雨季节测量接地电阻，从而实时检测接地现象，通过有效的技术手段以使10KV架空线路的接地电阻值不小于10欧姆，如通过接地扁铁加大接地面积、填埋电阻剂等。

3.2架设耦合的避雷线

10 KV 架空线路杆塔通常选用12米-18米，高度通常很低 ,因此直击雷影响10KV 空线路概率很小 ,大约90%的雷击跳闸事故 ,因为感应过电压导致的。在10KV架空线路进行雷击防护时,我们应该更注重考虑感应雷击过电压保护。利用地面耦合地线的电磁屏蔽效果，通过在易发生对架空线路感应雷电过压事故的地方建立耦合地线，可以有效的降低架空线路的感应过电压水平。同时减少避雷线保护角，保护角就是避雷线和外侧导线间的垂直夹角，在一定程度上减少保护角能够提高绝缘等级和耐雷水平，对雷电进行封堵作用，可以有效避免线路断线的发生。保护角应该在线路架设完成之前就要做好校验，因为在线路运行时不能改变保护角，深山遭受雷电的几率更大，因此深山的线路保护角应该比平原的保护角更小。具体操作时，可以将三相导线按照三角形接法排列，以提高避雷线顶端高度从而有效减小避雷线保护角，避雷线保护角的减小能够显著降低雷击事件，使得输配电线路更加安全。

3.3降低接地电阻防雷

降低接地电阻是对配电线路杆塔非常有效的一种防雷方式，能够以非常有效的方式降低杆塔顶部的电位。当雷直击杆塔时，不会因为杆塔塔顶电位太高造成输配电线路的绝缘子被击穿而引起过电压跳闸故障。因此线路的接地电阻的大小间接反映了输配电线路的防雷能力。一般降低接地电阻的方法有三种:采用降阻剂、采用爆破接地技术和增大接地面积，其中降阻剂虽然呈偏碱性能够很好的保护接地体，但是还是会一定程度上腐蚀接地电阻，因此只能适用于短时间使用。想要长期降低接地电阻，现在常使用后两种方法。采用爆破接地技术进行防雷，主要是改良土壤，向爆破后的土壤里加入降电阻率材料，从而降低接地土壤的电阻率达到降低接地电阻的效果，提高防雷能力。而增加接地面积是最常用的降低接地电阻的直接措施，接地面积越大而接地电阻就越小，但是接地面积越大，所采用的接地材料也越多，因此耗财也更多，但是这种措施能够满足长期使用，后期维护也更容易。

3.4有效保护配电设备的防雷

在防雷保护配电设备时，可于配电器的低压两侧安装避雷器，从而有效连接低压侧的中性点、变压器的外壳及高测压的避雷器，从而形成及四点共一地现象。基于现有情况，接地电阻需对规定的配电变压器电阻容量加以满足，表示配电变压器超过100kVA低于4Ω，在柱上开关的防雷措施方面，为保证运行电网需求，应在电网中安装柱上刀闸和开关，确保灵活运用配电网。值得关注的是，很多时候并没有有效应用防雷设备，只是开关一侧安装避雷器，但在断开开关时，就会全面形成电波反射，从而明显损伤设备开关。针对现有情况，需有效保护设备中的刀闸或开关，于两侧安全避雷器，从而防雷保护刀闸或开关。在防雷保护电缆分支箱时，常采用避雷器的方式进行防雷，在安装期间，需在整个回路中的每个单元安装避雷器，但会增加成本，并降低系统运行对的整体可靠程度。不仅如此，还应避免安装环网单元。

结语

10kV架空配电线路存在着较小的结构，在遭受雷击后，会有较高的跳闸率出现，需要勘察线路铺设现场，从实际角度考量，挑选针对性的防雷措施，确保有序运行电力系统。

参考文献

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