浅谈10kV配电线路防雷措施

浅谈10kV配电线路防雷措施

赵长伟

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摘要：21世纪以来，随着我国社会经济的飞速发展，人们的生活品质有了显著性提升。在现代化市场经济体制电力需求背景下，各地区对于电力系统供电可靠性的要求更高了。10kV配电线路作为电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电能的重要任务。但由于10kV配电线路呈树枝状网络结构，分布面大，线路装备绝缘水平低，地形复杂，雷击一直是造成10kV配电线路跳闸故障的主要原因之一，所以针对配电线路的防雷进行措施分析是很有必要的。

关键词：10kV配电线路；线路防雷；相关措施

从自然历史发展中看，在各类自然灾害事故中，雷击灾害可谓是严重的自然灾害。从电力线路运行数据来看，10kV配电线路由于绝缘水平相对较低，更容易遭受到雷击事故，严重影响配电线路的供电可靠性，给我们的日常生产和生活带来诸多不便。基于此，加强对10kV配电线路防雷措施的研究意义重大。本文旨在分析10kV配电线路雷击影响因素，探讨10kV配电线路防雷对策，希望可以为相关部门在10kV配电线路防雷设计和运维方面，提供一些可行性的思路和建议。

一、10kV配电线路雷击影响因素剖析

从各地区10kV配电线路雷击事故发生概率来看，影响到10kV配电线路雷击事件发生的因素众多。第一，10kV配电线路运行环境因素影响。配电线路附近内在和外在环境因素，是影响到10kV配电线路雷击概率的关键。如果配电设备和雷云之间处于较远的距离，可以很好的避免雷击放电事件。或者是10kV配电线路绝缘较高，同样也可以提高其防雷水平[1]。第二，10kV配电线路防雷设备影响。线路设备防雷水平低，仅在配电设备上安装防雷设备，线路上无防雷设备，雷电缺乏泄流通道，大大降低了防雷效果。在雷雨天气状态下，很容易导致雷击现象的发生，带来严重的雷击事故。第三，10kV配电线路设计安装不合理。线路设计安装不合理，也容易导致10kV配电线路遭受雷击。尽管在10kV配电线路设计与安装标准方面，国家提出了严格且精细的标准细则[2]。部分各地区在10kV配电线路设计与安装实施时，往往会出现各种偏差。也同样存在一些地区，虽然严格按照国家标准和规范去进行10kV配电线路安装和设计，但没有因地制宜、结合本地区实际情况去设计，导致10kV配电线路设计与运行环境不匹配现象。

二、10kV配电线路防雷治理基本原则

从各地区10kV配电线路雷击事故发生来看，10kV配电线路雷击跳闸事故频发，雷击设备损坏数量巨大，往往给10kV配电线路正常运行埋下了深深隐患。基于对10kV配电线路雷击影响因素的剖析和考虑，对于10kV配电线路防雷的治理，需要遵循一定的基本原则。首先，10kV配电线路防雷治理，要坚持“先评估、后治理”的基本原则。所有计划开展防雷治理工作的线路，均应已完成全面的防雷评估工作，明确易击杆段，编制科学合理的治理方案[3]。配网线路防雷评估工作，主要基于线路历史雷击跳故障杆塔及跳闸次数，结合线路实际分段情况，明确线路各段雷击治理优先等级。最后，10kV配电线路防雷治理措施选择的基本原则为：1）加强绝缘 (更换瓷针式绝缘子)为主；2）安装线路避雷器为辅；3）部分线路杆段可以装设避雷线；4）配套完成接地建设及整改；5）其他新型的防雷装置应经过评测。坚持以上基本原则，10kV配电线路防雷治理效果更好[4]。

三、新时期10kV配电线路防雷保护对策探讨

1、10kV配电线路防雷要注意规避外力破坏

在进行10kV配电线路防雷布置时，外在环境力量的直接破坏，是导致防雷效果变差的关键原因。对于10kV配电线路防雷布置而言，一部分的外力破坏是在所难免的，我们只能是去尽量降低10kV配电线路雷击事故发生的概率。为此，10kV配电线路运维人员，要做好配电线路的日常维护工作，对存在安全隐患的防雷设施要及时进行处理，并在配电设备附近装设明显的标志，起到警示作用。由于10kV配电线路防雷设备的长时间运行，会造成部分设备的老化，这就要求我们运维人员要及时发现这些老化设备并进行更换，这样可以在一定程度上降低雷击事故的发生概率[5]。与此同时，电力部门还要组建专业化防雷技术团队，进行10kV配电线路防雷措施研讨及更新。

2、提高10kV配电线路绝缘水平

    提升10kV配电线路防雷水平，可以通过提高10kV配电线路绝缘水平来实现。目前来看，大自然界中的雷击现象，主要分为直击雷和感应雷两种类型。我国10kV配电线路，经常遭受雷击的线路，主要是以感应雷居多。具体而言，感应雷指的是，雷云在电流的刺激和影响下，会直接产生雷击反应，从而导致配电线路出现实质性的雷击现象。与直击雷不同，感应雷波动范围相对较大，严重者会直接导致大规模配电线路瘫痪[6]。通过对10kV配电线路进行绝缘水平提升，可以大幅度降低雷击发生概率。

3、降低10kV配电线路配电设备接地电阻

从一些地区发生的10kV配电线路雷击事件中发现，一旦接地电阻过大，就会直接导致配电设备遭受到雷击现象。接地电阻过大，会使得电流无法快速导入地下，会直接损坏电力设备，进而导致线路故障。因此，在进行10kV配电线路安全防护时，相关运维人员要针对接地电阻超过标准的设备，对其接地电阻进行有效降阻[7]。亦或者是，直接采用垂直接地方法，使得配电线路在遭受到雷击情况下，使得电流可以快速导入地下，在一定程度上可保障配电线路安全。

4、加强10kV配电线路配电设备防雷保护

10kV配电线路配电设备防雷保护，主要从如下几个方面入手：第一，加强对配电变压器防雷保护。对于10kV配电线路配电变压器防雷保护，需要在其低压侧，直接装置低压避雷器。低压避雷器安装时，要注意“四点共一地”。即要将低压避雷器与变压器外壳、低压侧中性点、高压侧避雷器等进行一起接地。第二，加强对柱上开关防雷保护。在10kV配电线路中，为提高电网运行效率，往往需要在电网中，直接安装柱上开关和刀闸，可以大大提高10kV配网运行的可靠性和安全性。柱上开关缺少了防雷保护，一旦发生雷击会直接造成开关设备损坏，造成雷电波的全反射[8]。第三，加强电缆分支箱防雷保护。电缆分支箱设备，是10kV配电线路运行的关键性设备。尤其在10kV电缆化的环网供电系统中，同样需要安装避雷针，以此来抑制住感应雷过电压现象。在进行电缆分支箱避雷器选择方面，要选择具备防爆脱离功能和免维护无间隙金属氧化锌避雷器。

5、堵塞式防雷和疏导式防雷保护技术应用

在进行10kV配电线路防雷治理时，可以通过雷电定位系统、联动气象数据等，收集分析配电线路通道相关雷电参数、地理情况、绝缘水平、防雷措施等，坚持依“段”施策、综合治理“的差异化防雷治理思路。可以结合雷击以感应雷为主和线路设备防雷短板，明确“堵塞式”防雷为主，“疏导式”并重的技术路线。以加强绝缘为主，更换针式绝缘子，安装避雷器为辅，加装大通流避雷器、台变接地电阻改造等差异化治理。两种防雷技术具体对策如下所示：

1）堵塞式防雷对策与思路。堵塞式防雷技术应用思路为限制雷电过电压、降低雷击闪络概率，或者阻止雷击闪络后工频续流建弧。其作用是，降低雷击跳闸率和事故率。其最为直接的做法是，加强绝缘、安装避雷器、装设地线，改善接地，以此来减少雷电事故发生的概率[9]。

2）疏导式防雷对策与思路。疏导式防雷技术应用思路为改变雷击闪络路径，并对后续工频电弧进行疏导，防止工频电弧烧损绝缘子及烧断导线。其作用是不能降低雷击跳闸率，可以降低雷击事故率。其做法为并联放电间隙[10]。

总结：

综上所述，对于各地区10kV配电线路稳定性运行而言，雷电袭击可谓是不得不注重的自然危害风险。雷电袭击对于10kV配电线路正常化运营，其危害性是不言而喻的。为进一步降低10kV配电线路雷击侵害危害，需要采取多种防雷技术和手段，对雷击事故进行预防和避免。比如，要规避外力破坏、提升线路绝缘水平、降低配电设备接地电阻、增强配电设备防雷保护。尤其要运用先进的技术手段，如堵塞式防雷和疏导式防雷保护技术，有效提升10kV配电线路保护性能，提高10kV配电线路防雷水平，实现10kV配电线路的供电安全可靠。

参考文献：

[1]吴辉,江彪.10 kV配网架空绝缘线路防雷措施组合应用[J].电瓷避雷器,2020(04):143-149.DOI:10.161

[2]刘龙祥.10kV配网线路防雷技术措施的研究[J].住宅与房地产,2018(15):233-234.

[3]裴宇豪.关于10kV配电线路防雷技术措施探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(06):21-22.DOI:10.195

[4]黄伟恒.探讨10kV配网线路防雷技术的措施[J].科技展望,2015,25(34):100.

[5]黄帮湛.关于10kV配网线路防雷技术措施的探讨[J].科技风,2015(17):66.DOI:10.19392/j.cnki.167

[6]范银山.10kV配网线路防雷技术应用措施探讨[J].科技创新与应用,2015(06):116.

[7]陈桂强.供电企业10kV配网线路防雷措施的可行性研究[J].电子技术与软件工程,2014(24):158.

[8]杨丽.供电企业10kV配网线路防雷措施的可行性研究分析[J].今日科苑,2014(11):123.

[9]金琦康.10kV配网线路防雷技术措施探析[J].机电信息,2014(24):113+115.DOI:10.195

[10]张博.探讨10kV配网线路防雷技术措施[J].企业技术开发,2012,31(23):130-131.