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摘要：我们生活中离不开电力的使用，而雷击恰恰是破坏电力系统的最常见因素之一，我们要尽可能地减少因雷击产生的负面影响，就必须要更好地对配电线路进行良好的防雷处理。本文重点就常见的10kV配电架空线路防雷措施结合优缺点进行分析，结合雷电活动情况、网架运行工况等考虑，综合采取差异化防雷策略。
关键词：10kV架空线路；防雷；绝缘水平；接地电阻
一、引言
如今随着科学技术的发展，人们对于雷电的了解越来越多，我们在科学研究进步的基础上能更好地进行配电线路的防雷工作，人为地来减少雷电这一因素对我们生产生活的破坏和影响。希望可以通过不断地探讨研究能够有助于配电线路防雷工作，不断地改进防雷的设施和手段，以达到更好的防雷效果。
二、雷电的形式及其危害性
与电力系统运行有关的过电压中，内部过电压由于电气设备具有较强的绝缘性能，有抗内部过电压的能力，危害性较小。而大气过电压是由于雷电直接对线路设备或其附近放电，产生足以对电气绝缘有危险的电位升高的过电压，这种过电压产生的危害相当大，其造成的事故在电网总事故中约占30%~50%，必须特别予以重视。
大气过电压有两种基本的形式，一种是雷电直接对线路设备放电，其过电压所引起的强大雷电流通过线路设备流入大地，其值可达几百万伏以上，称为直击过电压；另外一种是雷云出现在架空线路上方，线路由于静电感应积累大量的异性束缚电荷，当雷云向其他地方放电后，线路上释放的自由电荷向线路两侧流动，从而产生很高的感应电压，其值可达几十万伏，称为感应过电压。雷电对电力系统的危害主要体现在以下几个方面：
（一）雷电的机械效应。击毁电气设备、杆塔和建筑；
（二）雷电的热效应。烧断导线，烧毁电气设备；
（三）雷电的电磁效应。产生过电压、击穿电气绝缘，甚至引起火灾或爆炸，造成人身伤亡；
（四）雷电的闪络放电。烧坏绝缘子、断路器跳闸导致线路停电。
三、10kV配电架空线路防雷措施
线路防雷的最终目的是降低雷击导致线路停运的概率，提高线路耐雷性能，保证供电可靠性，可以采用以下的措施来实现。
（一）安装氧化锌避雷器
在配电线路中，绝缘水平普遍偏低，若安装避雷线遭雷击后反而容易反击，防雷效果不好，而且架设避雷线成本太高，因此如今大多数情况下，无论是户外的中压配电线路还是靠近建筑、建筑内的配电线路设备主要的防雷方法还是使用避雷器。避雷器与被保护设备并联，其放电电压低于被保护设备绝缘的冲击耐压，当出现危险的过电压波时，避雷器优先动作，将强大的冲击电流泄入大地，限制了过电压，从而保护了邻近的电气设备。
氧化锌避雷器由于其核心部件ZnO阀片具有优异的非线性伏安特性，具有（1）结构简单，并具有优异的保护特性；（2）耐重复动作能力强；（3）通流容量大；（4）造价较低，技术经济效益高的优点，是目前避雷器发展的主要方向。但是避雷器作用的范围有限，当间断性安装时存在一定风险，当安装间距过大时避雷器会出现保护死角，此外在环境恶劣、雷电活动频繁等特殊区段必须加强考虑分析，尽量不设计间断性安装，或采用高性能特殊型号避雷器加强保护。
（二）降低线路接地电阻
接地电阻的大小，反映了接地装置流散电流和稳定电位能力的高低，及保护性能的好坏。接地电阻越小，保护性能越好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当雷电击中线路设备时，雷电流经杆塔接地流入大地，若杆塔接地电阻高，雷电流在电阻上的压降大，会使杆塔绝缘子压降增大，造成反击或闪络。所以降低接地电阻可以提高线路的耐雷水平，减小线路雷击跳闸率。
配电线路杆塔基础一般是以钢筋混凝土为主，基础本身就构成了有效的接地极，其接地电阻称为自然接地电阻，在土壤电阻率低的地区，可充分利用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻，但在大多数情况下，仅靠自然接地电阻并不满足防雷要求，在土壤电阻率高的地区，应装设人工接地装置，采用多根放射形接地体或伸长接地体等方法降低接地电阻。
（三）提高线路自身的绝缘水平
雷电产生的电波会产生巨大的电压和电流，线路一旦无法承受这样的冲击就会出现损坏的情况，因此必须要提高线路绝缘耐压水平，使雷击所产生的工频续流因爬距大不能建弧，进而大大降低雷击时的跳闸率。更换在运的陶瓷绝缘子为玻璃绝缘子或复合绝缘子，或增加绝缘子串片数等都能有效提高线路耐压水平。但这样势必会提高项目建设的投入，而且使用这种“堵塞”方法，过高的电压总是要释放出来，耐压水平较低的用户设备成了薄弱点，可能会烧毁用户的设备，给用户产生损失。
（四）绝缘导线局部裸线化
对绝缘导线接近绝缘子的部分位置进行剥开处理，使其局部导线成为裸导线，可进一步采取安装防雷支柱绝缘子措施，绝缘导线导体与绝缘子上部放电金具紧密连接，下部有引弧板。当雷电过电压闪络后，工频短路电流在绝缘子上部放电金具与下端引弧板之间燃烧，放电金具保护了导体免受损伤。这样使电弧转移或固定在特制金具上燃烧，减少雷击破坏的同时，也为日后的施工提供一个可选的接地点。这种“疏导”的办法操作简单且投资少，但存在密封不良和绝缘缺陷的问题，且线夹装置抗震性能较差，在线路因大风舞动的时候可能会发生安全距离不足的情况导致发生故障。
（五）投入自动重合闸功能
由于雷击造成的闪络大多能在跳闸后自行恢复绝缘性能，是“瞬时性”的，所以通过继电保护和自动重合闸，恢复供电成功率较高，在雷击故障发生后及时切除故障和恢复送电，能防止瞬时雷击故障扩大或造成线路永久停电，大大提高供电可靠性，但若当重合于永久故障，如导线雷击断线坠落地面或搭在其他相线时，供电系统会受到再一次故障的冲击，也使得断路器的工作条件变得更加严苛，需要其在相当短的时间内，连续切断两次短路电流，对于短路容量较大的系统产生挑战。
（六）采用消弧线圈接地方式
对于雷电活动频繁且强烈，难以降低接地电阻的地区，可以考虑中性点经消弧线圈接地的方式，绝大部分单相雷击闪络接地故障能够被消弧线圈消除，而若是两相或三相雷击闪络接地时，着雷的第一相闪络不会引起跳闸，闪络后的导线作为地线增加线路间的耦合作用，降低绝缘子上的电压并减少感应过电压，从而提高线路耐雷水平。但这种接地方式在发生单相接地时，其他完好的两相对地相电压提高到线电压，对绝缘的要求高，但由于其切除故障的动作时间较长，对于人员密集区域中的配电线路可能增加了人员触电伤亡的风险。
（七）提升配电线路日常运维水平
雷击故障往往发生在线路的薄弱点处，结合日常巡视和停电检修开展隐患排查，在负荷高峰期和温差较大天气，开展架空线路红外测温，检查架空线路横担、绝缘子、抱箍、线夹等螺栓安装紧固度，检查绝缘导线端头、接头的绝缘防水情况，检查导线相间距离、导线距离杆塔、导线距离周围构建筑物、通讯杆塔等其他设施距离是否满足规程要求，若发现隐患及时消除。
同时，还应该按照接地电阻测量的周期要求切实做好地网电阻的测量工作，最好在气温偏低，降雨量少的时候开展测量，此时土壤干燥，土壤电阻率最大。如果此时测量接地电阻合格，就能保证其他时候接地电阻都在合格值范围内，当发现有不合格者要及时安排计划整改。
四、结束语
在确认10kV配电架空线路防雷方式时，应全面考虑当地雷击活动的强弱、供电的重要程度、地形地貌的特点、土壤电阻率、项目资金的投入等条件综合考虑。作为配网运行规划人员，应不断积累防雷经验，只有人为的更多进行配电线路的防雷保护才能够在把架空线路的雷害降低到可接受的水平，从而减少雷电每年对供电配电设施的损坏而产生的损失。
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论文作者:陈增刚
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/2
标签：过电压论文; 线路论文; 防雷论文; 雷电论文; 电阻论文; 绝缘子论文; 导线论文; 《河南电力》2018年23期论文;