10kV配电线路常遭雷击的原因及预防措施

戴有根

(长兴县供电局，浙江 长兴 313000)

随着经济的日益发展，各行各业对电力的需求越来越大，对供电质量的要求也越来越高，但是目前10kV配电线路遭雷击的现象发生频繁［1］.雷电是一种自然现象，随意性很大，因而对电力系统中配电网的危害很大.长兴县城北夹浦镇属轻纺重镇，用电量相当大，2011年6月的一个晚上，一场罕见的雷暴天气席卷长兴城北，造成14条10kV线路跳闸，不仅给企业造成了巨大的经济损失，还对湖州电力局的优质服务造成了负面影响.

笔者对湖州电力局近几年配电线路故障的原因进行了梳理与分析，发现雷击是影响湖州电力局线路稳定运行的重要原因.因此，找出并分析配电线路常遭雷击的原因，探索相应的防范措施，对减少10kV配电线路夏季雷雨跳闸次数具有重要意义.

1 湖州电力局10kV配电线路现状及雷电带来的危害

1.1 湖州电力局10kV配电线路现状

截至2012年6月30日，湖州电力局共有10kV线路64条，共575.415 km，用户专线7条，共19.29 km，其中电缆线路 67.903 km，绝缘线路24.247 km，供电半径较大，绝大部分导线为裸导线.近年来，考虑山区多为树林、毛竹丛生地区，采用绝缘导线成为架空配电线路设备的首选方式.为满足日益增长的供电需求，其基本线路以双回路以上的形式架设，一旦发生故障，涉及面积很广.

1.2 雷电给电力线路带来的危害

电力系统中的雷电过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压.感应雷过电压是指雷云放电时，在附近导体上产生的电磁感应和静电感应，从而在导体上形成过电压;直击雷过电压是指雷直击与导线而形成的过电压.

雷电过电压对电力系统的危害非常巨大，直击雷电幅值高，可导致线路跳闸.感应雷电幅值小，但范围广.变电站的通信、调度、载波、继电保护系统及监控设备对过电压过电流和雷电等电磁脉冲的耐受力很差，且由于电力系统二次防雷工作的滞后性，在感应雷的作用下会失去作用，从而导致系统不能正常工作.

2 10kV配电线路常遭雷击的原因

10kV配电线路常遭雷击的原因主要有以下6点.

(1)10kV线路防雷措施不力 配电变压器都安装了氧化锌避雷器，但绝大部分较长的10kV架空线路均未安装线路型氧化锌避雷器.

(2)避雷器接地装置不合格 有些避雷器接地装置运行时间长，接地线已经散股、断裂，且接地极已经锈蚀.有些避雷器的接地网范围不够或接地体埋设深度不合格，致使接地电阻大于10 Ω，其卸流能力低，雷击电流不能快速流入大地，从而引发雷害事故.

(3)绝缘导线本身存在缺陷 近年来，绝缘导线的利用越来越多，虽然绝缘导线有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题，较地下电缆有建设快、投资省的优点，但其防雷措施并没有变化，究其原因，一是绝缘导线无裸露部分，安装避雷器需要剥离绝缘层，从而导致线路防雷能力下降［2］;二是雷击后造成相间短路时，相对于裸导线，绝缘线上工频续流电弧集中在绝缘击穿点，不会沿导线方向摆动，最终烧断导线.

(4)地理位置不理想 一是长兴县城北地区多山区，新安装的接地装置的接地电阻时常不能满足要求，增加接地极数量效果也不明显.二是由于地下矿产等原因，雷区较多，雷击现象频繁.三是湖州电力局目前处于新长铁路附近，其10kV线路有丁新508线、联合511线等，常有雷击现象发生.

(5)绝缘子发生污闪 由于常年受到环境污染和自然界盐碱、飞尘的污染，在毛毛雨、雾等湿度大的天气条件下，绝缘子表面的污秽被湿润，极易发生污闪.在雷雨天气下，事故发生的可能性将大大增加.

(6)运行管理不到位 在运行管理影响配电网安全的主要因素是消除缺陷不及时和巡视不到位.消除缺陷不及时主要是消除缺陷管理责任考核不到位、流程不清晰，导致一般缺陷得不到及时的消除，甚至扩大成为危急缺陷，直至发生10kV馈线或设备故障;巡视不到位主要是指巡视人员责任心不强、技能素质不高.

3 10kV配电线路的防雷措施

3.1 安装避雷器

在空旷的地区，由于没有高大建筑物引雷，雷直击线路的现象经常发生，所以宜在空旷的10kV架空线路上安装线路型氧化锌避雷器，新装的配电设备如配电变压器、柱上开关、电缆头等也必须安装氧化锌避雷器，以加强对10kV线路及设备的防雷保护.

避雷器是通过吸收雷电放电能量限制配电线路的过电压，从而达到保护的目的.其广泛应用于电气线路(设备)的过电压保护，过电压保护性能良好.但避雷器的加装会导致运行成本的增加，并且避雷器故障和预防性试验会引起线路停电，且运行维护工作量也很大.因此，应选择在架空线路的重点杆塔上或多雷地段加装氧化锌避雷器，以防止雷害事故的发生.

3.2 安装防弧金具

为了避免输电导线烧断，在距离绝缘子中心150～200mm的范围内安装防弧金具.当雷电过电压通过时，让雷电过电压在绝缘子钢脚与防弧金具之间定位闪络以避免导线燃烧.此方式投资少，操作简便，能有效防止雷击断线［3］.

3.3 安装合成绝缘子

安装合成绝缘子可以提高线路的冲击耐压水平，确保只在特别的雷电感应过电压作用下才发生闪络，工频续流会因合成绝缘子的放电爬距过大而无法建弧而熄灭［4］.但合成绝缘子价格比较高，目前长兴供电局城北供电所已有几条10kV线路，如10kV浦太901线、川口759线徐旺、川口联络线等采用该绝缘子.

3.4 定期检查并整改接地装置

3.4.1 接地装置进行定期检查的主要内容

(1)各部位连接是否牢固，有无松动，有无脱焊，有无严重锈蚀;

(2)接地线有无机械损伤或化学腐蚀，涂漆有无脱落;

(3)人工接地体周围有无堆放强烈腐蚀性物质，地面以下50 cm以内接地线有无腐蚀和锈蚀情况;

(4)接地电阻是否合格.

3.4.2 接地装置进行定期检查的周期

(1)变、配电站接地装置，每年检查一次，并于干燥季节每年测量一次接地电阻;

(2)防雷接地装置，每年雨季前检查一次;

(3)有腐蚀性的土壤内的接地装置，每5年局部挖开检查一次.

3.4.3 接地装置需要维修的情况

(1)焊接连接处开焊，螺丝连接处松动;

(2)接地线机械损伤、断股或严重锈蚀、腐蚀，锈蚀或腐蚀30%以上;

(3)接地体露出地面;

(4)接地电阻超过规定值.

3.5 加强运行管理工作

在运行管理方面，应着重抓好消除缺陷和巡视两项工作.运行维护方面的具体措施如下:

(1)雷雨季节应缩短线路巡视的周期，发现缺陷及时处理，保障线路设备安全可靠供电;

(2)开展反季节工作法，在雷雨季节来临前消除线路上存在的缺陷;

(3)根据新增雷击区段及时制定新的防雷方案并进行实施;

(4)雷雨季节前对防雷接地电阻进行测试，及时整改不符合规程规定的接地电阻.

按照上述措施，参考不同季节的天气特点，每个月都要制定巡视计划，落实责任人以确保巡视到位.巡查中发现的隐患或缺陷，应有专人进行归类分析，并最终消除缺陷.同时，应根据单位实际情况，制定相应的配电网管理办法和奖惩规定，对消除缺陷不及时、巡视不到位的予以重罚，对有功人员给予奖励.

此外，还要做好技术资料的收集、基础档案的整理等工作，对雷电活动情况做好详细的记录和准确的分析，逐步了解和掌握雷电活动规律，要求做到以下3点:

(1)确保防雷设备及装置的接地测试记录资料完整，设备台帐基础资料的完善、真实;

(2)准确区分线路雷害事故的类型、雷区的等级及易受雷击的地段等;

(3)应根据不同现场情况制定相对应的防雷措施，以减少雷害事故，降低影响，提高供电可靠性［4］.

4 结语

目前，10kV配电网络已成为配电系统的主干网络，其供电可靠性的要求越来越高，因此10kV配电线路的防雷工作显得尤为重要.在实际工作中，应根据现场实际情况，保证接地的可靠性和有效性，并采取相应的有效防雷措施，以减少雷害事故的发生，确保配电线路安全稳定运行.

［1］ 陈阵.论10kV绝缘线防雷措施的思考［J］.科技创新导报，2009(35):52.

［2］ 李华鹏，徐盛.配电线路防雷［J］.贵州电力技术，2009(12):19-20.

［3］ 周广方，唐立华，陈颖.配电线路防雷措施简介［J］.科技创新导报，2010(21):148.

［4］ 中华人民共和国电力行业标准.架空绝缘配电线路设计技术规程［M］.北京:中国电力出版社，1996:7.