10kV配电线路防雷保护间隙的设计

陈 涛

重庆市电力公司长寿供电局，重庆 401220

10kV配电线路防雷保护间隙的设计

陈 涛

重庆市电力公司长寿供电局，重庆 401220

10kV配电线路作为中低压架空线路一般没有特殊的保护措施，常常作为电力系统中更贴近用户的一级。由于中低压配电线路缺少防雷措施，比较容易因雷击产生线路烧毁、跳闸停电等电力事故。利用ANSYS软件仿真分析防雷保护间隙与绝缘子配合时遭雷击过电压放电过程及电压等级分布，确定了防雷保护间隙的大小。通过雷击情况下保护间隙先绝缘子放电来保证10kV配电线路的安全运行。

10kV；配电线路；保护间隙；防雷

据相关和可靠的统计数据显示。我国近年来输电线路因雷击造成的事故占总事故数的50%以上，在导致故障的原因中，大气过电压占到了相当的比例。10kV配电线路具有分布广泛的特点，该设备主要使用T接入线路结构，这就使得雷击更容易通过，从而造成电气事故。在这里，我们通过防雷保护间隙的合理设计，可以有效地避免电力事故的发生。保护人民的生命和财产安全，提高10kV配电线路的稳定性。

1 10kV配电线路的防雷保护间隙设计的重要意义

因雷击事件造成的电力系统故障，不仅影响电力线路的正常运行，而且还会对正常的用电产生重大的影响，可能导致财产受到重大的损失，严重的情况下甚至会危害生命安全，对经济和社会产生重大影响。从10kV配电线路雷击过电压产生商看，一般有两种雷击感应过电压，直击雷电过电压是由于直接命中配电线所导致的，感应雷电过电压是雷电击中配电线附近的地面所引起的电磁感应造成的。

1.1 我国的主要配电线路的防雷技术和措施

由于10kV配电线的绝缘水平低，当线路由于雷电活动和雷电过电压线路绝缘子闪络时产生的，可以很容易地导致此类事故，在配电线路的设计上，以节省线路走廊和使用塔多回路技术为主，这四个塔竖立建立了循环备份，虽然在这种情况下，节约线路走廊，减少了线的投资，但由于塔多回路和行与行之间的电气距离远远不够的，因此，一回线遭受雷击后线路绝缘子地面损坏故障，如果流量后继续发生故障的次数也比较大，连续陆空电弧会出现与免费的热和光自由的两极，小环之间的距离，然后自由弧将蔓延到其他线路，造成接地故障的发生相同的极点，将导致更严重的回线故障的同时，极大地影响了可靠性可用于电源配电线路，在上述线路中，加强绝缘的方法，可采取更换绝缘电线裸电线，绝缘膜，增加绝缘导体和绝缘体之间的间隙，更换绝缘子模型等方法，以提高线路绝缘水平

1.2 设计空间保护的意义

接地线可以有效地减少雷电击中周围的电线，但不能完全避免线路避雷器能有效地改善效果，但仅适用于雷电多发的部分，成本太高难以普及：加强绝缘的方法，虽然可以发挥对闪电的效果，但实际应用的具体尺寸，受到塔的制约，不能完全普及雷击。而其他一些防雷的方法也有一定的局限性。因此，我们设计了绝缘子串两端的保护间隙。不仅操作简单，方便。可以在自动重合闸时，将雷击闪电导人的地下，从而确保电源的稳定。

2 10kV配电线路的防雷设计间隙

10 kV配电线路的防雷间隙在设计上，要采用保护间隙的机理。 第一重要的是雷电放电时，以确保保护间隙达到保护的目的，二是与10kV配电线路保护的间隙，以确保线路不被击穿，三是保护间隙的设计不能对绝缘产生其他不良影响。

2.1 配电线路中断的机制

当雷电过电压击穿绝缘层，绝缘层呈现针孔的形状，r工频短路电弧导致在很短的时间内电线被吹断路器绝缘体或导体，一般将被切断燃烧弧前，我们可以看到，该方法是闪电削减尽快尽可能连续的高频电流，以防止意外。传统的防雷10kV配电线路安装氧化锌避雷器，可在一定程度上避免事故的发生，但长期负载电压避雷器寿命短。 FH后残余电压的避雷器保护是很难成功地发挥了很大的作用。

2.2 过电压

近些年来，由于发电系统的电容和电感元件所造成的过电压呈逐年上升的趋势，这种过电压差生的原因除以上两个原因外，还有诸如变压器，发电机，堆内构件，电容器和电感器所引起的，还有就是工作条件的变化所引起的，比如电容和电感元件的电源，以提供即时的能量转换的动力系统。通过实验和分析我们得出结论，空气过电压比电源电压高得多。我们知道，空气间隙击穿大多是在合适的时间所产生的眼波，在不同的时间和最小击穿电压的波前的50%的空气间隙引起的过电压。此外，增加相应间的隙距离最短的时间波前增加。到40kV、10kV配电线路的最大工作电压是可取的。空气间隙和绝缘子串闪络电压的击穿电压和一般遵守的生态分布与雷电冲击电压差之间的脉冲电压操作是比闪电更大的散片的击穿电压。这就要求保护间隙的操作冲击电压放电比50%，比10kV系统的最大工作电压高117.6倍。也就是说，实现47.04kV满足要求。

2.3 保护间隙的形式

保护间隙有圆形和棒形两种，圆形的钢弯曲成环和两环相网络，保持一定的差距。环绝缘体可以串成均衡的效果。棒形材料可用两个圆形材料造成两个棒形电极，两个电极以保持一定的距离，而且在最上面一栏安装两个金属电极形成一球电极间隙，以避免烫伤，在18mm～21.06mm之间可以有效地满足保护间隙的要求。

2.4 绝缘子串电压分布

通过ANSYS有限元分析软件的绝缘子串电压分布计算。该软件是一个结合金属结构，流体，电磁，传热，分析和声学等的通用软件。美国公司设计的软件ANSYS具有强大的处理和分析功能，利用ANSYS软件可以构建并计算出电磁场分析模型。电磁场分析的基本原则，是解决麦克斯韦方程等相关的电磁场量。绝缘子串电压分布泊松方程需要的基础上计算。计算出点分布后，参考常数电压和农业有关的其他物理量，并通过与保护间隙绝缘子串的计算得到间隙值。最终结果显示，安装后的保护间隙绝缘子与不安装保护的比较，当间隙电压分布很多，保护的间隙可以看出其良好的压差，以改善结果。

3 结论

通过上述保护间隙的设计，可以有效地保证的绝缘体在遭受雷击时不被烧损。确保供电的稳定性。10kV配电线路防雷保护间隙的结果证明该保护措施具有可靠的效果和应用价值。

[1]李景禄.配电网自动跟踪补偿消弧装置[J].高压电器，1999，35(5)：42-44.

[2]李凡，施围.线路避雷器的绝缘配合[J].高电压技术，2005，31(8)：18-23.

[3]李壮和，李燕.避雷器在输电线路防雷中的应用分析[J].高电压技术，2004，30(3)：63-64.

TM6

A

1674-6708（2012）59-0051-02