摘要：配网10kv架空线路的雷击结果，不光有内部原因，还有外在因素。在遭受雷击以后，配网的电力系统受到了破坏，从而对输电线路造成巨大的影响，导致供电不能够完成，影响了人们的日常生活。有时候雷击带来的危害性不仅仅只有影响日常生活，有可能会影响人畜的生命安全。电不可怕，可怕的是无法控制，所以合理有效的对配网10kv架空线路进行防雷，在根本上解决用电问题，才能做到合理用电，科学用电。
关键词：对配网10KV架空线路；综合防雷技术；应用
引言
在整个电力系统当中，对配网10KV架空线路中起到了至关重要的地位。但是，在使用时，雷电对配网10KV的架空线路的伤害也是十分巨大的，有时候甚至会对人们的生命安全，国家的经济造成严重的伤害。科研人员对于配网10kv架空线路的防雷技术也是做了不少的研究，总结出了大量的数据。本文将对如何减少或者避免雷电对配网10KV架空线路带来的危害性，以及如何提高对配网10kv的保护措施。
1关于加强配网10kv架空线路的防雷技术的必要性
配网10kv架空线路的防雷技术的开发，首要要了解的是雷电是如何产生的。闪电是在气流作用下在大气层或大气中发生的异质电荷的累积，导致某处被破坏。电荷中和会产生声音，光线和电力的强烈物理现象。这种放电过程会产生强烈的闪电和响亮的声音，这通常被称为“电雷电”。基于常识和相关信息，我们发现有四种主要类型的雷声：直接雷击，球形闪电，感应雷电和雷电入侵波。直击雷就是雷电与地面、树木、铁塔或其它建筑物等直接放电形成的。这雷击的能量很大，雷击后一般会留下烧焦、坑洞，突出部分削掉等痕迹。球雷就是一种紫色或灰紫色的滚动雷，它能沿地面滚动或空中飘动，能从门窗、烟囱等孔洞缝隙窜入室内，遇到人体或物体容易发生爆炸。感应雷则是是指感应过压。雷击于电线或电气设备附近时，由于静电和电磁感应将在电线或电气设备上形成过电压。没听到雷声，并不意味着没有雷击。而雷电侵入波则是雷电发生时，雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压，冲击电压又随金属体的走向而迅速扩散，以致造成危害。
雷电流放电电流大，振幅高达数十至数百千安培。放电的时间极短，大约只有50～100us。波头的陡峭陡度高达50kA/s，是一种高频冲击波。雷电感应所产生的电压可高达300～500KV。放电时产生的温度达到2000k。因此，当雷电流流过建筑物，例如配电网络的10kv架空线路时，被击打建筑物的间隙中的气体被剧烈地扩展。水被完全蒸发，造成受损建筑物的损坏或破裂甚至毁坏，从而对人类和动物及设备造成伤害。可以看出，无论是哪一种雷电，对人员和配电网10kv架空线路的危害性都是巨大的。所以，保护配电网的10kv架空线路也至关重要，也就体现出配电网10kv架空线路防雷技术研究的必要性。
2 分析架空路线雷击问题的原因
2.1杆塔和架空地线安全隐患
部分主网线路水泥杆主要是利用内部钢芯接地，当雷电流通过杆内钢芯时会导致水泥杆爆裂，特别是表面风化严重的电线杆。部分线路的保护角设计不合理，极大地影响绕击。例如，某多雷电区域，设置保护角时，不满10kv输电线路双避雷线保护角小于20°要求。
2.2 绝缘子安全隐患
对于多雷电地区，还存在合成绝缘子安全隐患。多数地区在选择绝缘子型号时比较注重绝缘子的维护指标和检测指标，导致主网线路在多雷区域使用大量合成绝缘子。该类绝缘子两端均压环短接空气间隙，绝缘子耐雷水平明显低于同等高度的瓷绝缘子。按照规定可知，合成绝缘子不适用于雷击多发区域。
2.3绝缘导线安全隐患
部分配电网使用的绝缘导线存在安全隐患。我国10kV配电线路基本都采用架空绝缘导线。由于架空绝缘导线与传统线路的防雷措施无差异，导致雷电伤害后多条馈线出现断路器跳闸问题，进而引发雷击绝缘线断线安全事故。为使裸导线线路避雷器安装便利，将避雷器直接安装在易发生雷击伤害的部位，但也降低了传统线路的防雷能力。使用绝缘导线后，避雷器只能安装在断路器两侧隔离开关和配电变压器等部位，其他部位无法安装避雷器，降低了线路的防雷能力。此外，由于绝缘导线无裸露部位，安装时必须剥离绝缘层，降低了线路的防雷能力。
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3 10kv架空线路综合防雷技术
3.1 提升架空线路绝缘水平
按照相关规定，地区海拔低于1km，架空线路悬垂绝缘子串中的绝缘子数量为8片。若全线高度大于38m且属于大跨越档距的线路，则需按照高度增加绝缘子。为降低架空线路雷击伤害，需在路线易受雷电侵害的部位配置绝缘子。对于多次遭受雷击伤害的杆塔，则需适当增加绝缘子数量，以显著提升架空线路绝缘能力。此外，按照工程实际情况适当增加耐张杆塔绝缘子数量。若线路布设在山顶，则应增加2片绝缘子，以提高杆塔耐雷水平，提升线路运行安全性。
3.2设置引雷塔
在线路集中部位和雷击事故率较高的部位设置引雷塔，并将其作为综合防雷措施的核心构件。引雷塔应用原理为引雷消雷击，可通过塔顶放电避雷针将强雷电所产生的电流向下释放，并使用消雷装置将雷电流释放到地面，可确保10kv电流输电线路的安全。
3.3优化改善接地装置
维护架空线路期间，应注重优化改善接地装置，以显著降低雷击跳闸率，尤其是环境恶劣地区。优化改善接地装置的措施主要包括两种。第一，降低接地电阻。利用水平外延接地装置减少杆塔接地电阻，全面提高架空线路防雷水平。对于高土壤电阻率地区，则应垂直布设接地极，以改善表面干燥土壤接地不良问题。对于水泥杆塔线路，需在距离杆塔4m处布设垂直接地极。第二，增加耦合系数。按照雷击闪络反击原理，可通过接地电阻和增加耦合系数等方式提高线路耐雷水平。为增加耦合系数，可使用增加耦合地线和布设架空地线等方式。然而在雷击伤害期间存在稳态电磁感应和暂态行波过程，所以需使用杆塔接地射线方式改善接地装置分布情况，以增加耦合系数。
3.4减小线路保护角
为降低架空路线绕击跳闸率，可采用减少保护角的方式。对于运行线路，减小保护角处理措施的可行性较差，尤其是位于山区的线路杆塔，在处理期间会受到塔头结构设计等影响，无法全面降低保护角。此外，采用减少保护角处理措施还会增大经济投资。因此，工程施工期间需合理选择线路保护角，以确保线路运行的安全性和经济性。
3.5架设避雷线和避雷器
输电线路中架设避雷线可起到防雷保护作用。避雷线可避免雷直击导线，且具有一定分流作用，有效降低杆塔雷电流和塔顶电位。对导线进行耦合处理后能降低线路绝缘子电压，还可降低导线感应过电压。通常线路电压越高，使用避雷线的效果越显著，且避雷线在线路工程造价中具有较高经济性。根据架空线路布设条件可知，10kv电压等级输电线路需全线架设避雷线。此外，在10kv电压等级输电线路中安装氧化锌避雷器能显著提升耐雷水平，减少线路反击和绕击事故跳闸率。利用雷电智能监测系统对10KV线航进行统计监测，综合防雷智能监测系统是在传统的防雷保护基础上进行的自动化改进，利用现代化智能防雷技术与传感器进行相互的结合，为系统提供参数统计、综合报警以及故障反馈等功能，建立智能化平台，形成远程监测、历史记录查询、综合故障报警的防雷智能监测系统。有效防止 10 kV 配网输电线路遭受雷击，进而引发大面积停电事故的最好办法是安装避雷设施，比如安装避雷器、避雷针等。在输电线路中安装避雷器后，可有效降低跳闸事故发生的概率。这是因为从本质上而言，避雷器属于非线性电阻，而电阻会随着电压的上升而降低，从而有效保证绝缘子不发生闪络放电现象，避免雷击跳闸故障的发生。
结束语
由于我国10kV线路建设规模的不断扩大，延长了架空线路长度，导致网络结构趋于复杂。同时，多数线路都架设在土壤电阻率高、多雷电区域，显著提升了线路雷击跳闸发生率。结合工程实际采取针对性地防雷措施，以提升架空线路的防雷能力，确保10kV配电线路安全稳定运行，全面促进我国电力行业的发展。
参考文献：
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论文作者:程川
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：线路论文; 防雷论文; 雷电论文; 绝缘子论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 导线论文; 《电力设备》2019年第7期论文;