10kV配电网防雷技术分析

刘啸峰

国网安徽省电力公司宿州供电公司

10kV配电网防雷技术分析

刘啸峰

国网安徽省电力公司宿州供电公司

10kV配电网由于绝缘水平较低，而且没有避雷线保护，因此极易受到直击雷和感应雷的危害，从而导致跳闸事故发生。特别是在一些多雷地区及地形复杂地区，配电网受到雷击的可能性更高。在雷击发生时，会对配电网设备带来不同程度的损害，导致线路停运事故发生。部分10kV线路在强雷击作用下还会全部跳闸，从而对供电的可靠性带来较大的影响，造成严重的经济损失。目前我国电力负荷不断增加，这也对配电网运行的可靠性提出了更高的要求。因此需要有效的提高防雷技术水平，确保10kV配电网安全、可靠的运行。

10kV；配电网；防雷技术

1、10kV配网的防雷技术使用现状

1.1 防雷技术使用范围受到限制。降低接地电阻的防雷技术是我国10kV电网中普遍使用的避免网线被雷击的技术，这种技术只能局限于土壤电阻较小的地区，并不适用沿海地区。究其原因，主要与沿海地区松软的地质特性有关。为了使接地电阻符合规定，沿海地区在建设10kV电网时，只是加长了将塔脚部位的接地网，结果却增大了雷击事故发生的概率，造成防雷技术应用的诸多不便。

1.2 10kV配电线路由于其会与许多高电压等级的线路交叉在一起，再加上10kV配电线路路自身防雷设计水平较低，一旦处于多雷区内，其自身就极易受到雷击，特别是这些高电压等级线路自身电压较强，极易从远处带来雷电，从而导致10kV线路受到雷击的危害。

2、10kV配电网防雷技术研究

2.1 10kV配电网线路防雷

在对10kV配电网进行防雷保护时，多以配电网线路防雷为主。在具体防雷保护工作中，需要对杆塔接地电阻进行有效控制，在进线段加装避雷线保护措施，将避雷器和避雷针安装在配电线路上，有效的提高线路的绝缘水平，对于部分线路可以安装耦合地线，将电压保护器加装在部分杆塔上，有效的提高10kV配电线路的防雷水平。在10kV配电网中，多以架空裸线为主，对于这些架空线路需要采取重点防雷保护措施，确保其运行的可靠性。

2.1.1 降低杆塔接地电阻。为有效降低线路受到雷击埋损坏的概率，增加防雷设备的卸流能力，还可以在10kV配电网建设中降低接地电阻。降低接地电阻常用的有以下两种方法：一种是在配电网中装设水平接地体，有效的降低接地电阻。不过水平接地体容易受到雨水、极端温度度等周围环境的影响，使用寿命较短。因此，为了保证其稳定运行，使用过程中必须定期做好检查工作，及时排除问题。第二种方法是配电网建设过程中，在安装水平接地体的部位添加降阻剂，从而达到降低接地电阻的目的。

2.1.2 加装耦合地线或杆塔拉线。对于降低杆塔接地电阻有困难，以及虽已部分安装避雷线但仍易受雷害侵袭的线路，可采用加装耦合地线或杆塔拉线的方法。其原理是通过增强避雷线和导线之间的耦合作用，从而降低绝缘子串上的电压，对雷电流进行有效分流，使杆塔波阻抗减小。由于加装耦合地线成本较高，且耦合地线并不能完全防止绝缘子串受雷击闪络，因此无法大范围推广使用。

2.1.3 采用新型绝缘子。这一方法是用新型绝缘子代替以往使用瓷质绝缘子。当出现零值时无明显特征反映，不易发现，导致绝缘子串耐压水平降低，雷击时易发生闪络。把原来的瓷绝缘子换成玻璃绝缘子后，线路绝缘水平有所提高，闪络事故得到了改善，因为玻璃钢绝缘子失效表现为零值自破，玻璃钢绝缘子的失效检出率比瓷绝缘子的高很多，从而消除了零值绝缘子和劣质绝缘子，消除了线路的绝缘弱点，大大提高了线路绝缘水平，降低了绝缘子的雷击闪络概率。

2.1.4 安装线路避雷器。在易击段杆塔上安装线路避雷器可以有效提高线路防雷性能，线路避雷器的选择性安装应该予以相当的重视，但是线路避雷器保护范围较小，只能有效保护1个基杆塔。只有所有杆塔都安装了，其保护效果才能得到体现，且需确保避雷器的接地装置良好，接地电阻合格。由于其昂贵的价格，在实际中，要结合杆塔周围的地形、气候、事物等因素综合考虑，将避雷器安装在最需要的杆塔上。

2.2 10kV配电变压器的防雷

当避雷器安装不规范时，则配电网中的配电变压器容易发生雷击事故。特别是在一些城乡结合处的配电变压器，往往只在配电变压器的高压侧安装避雷器，而且连接线较长。部分即使在高压侧和低压侧都安装了避雷器，但接地不规范，接地端没有有效的连接低压绕组中性点和变压器外壳，从而导致达不到有效的防雷效果。因此在具体配电变压器避雷器安装工作中，需要在高压侧和低压侧都要安装避雷器，而且变压器高压侧和低压器的中性点、变压器外壳都需要进行有效接地，同时还要根据相关规定要求对接地电阻进行有效控制。

2.3 柱上开关防雷技术

为了有效的提高10kV配电网运行的安全性，通常会在配电网上进行柱上开关和刀闸的安装，有确保配电线路灵活运行的同时，也能够有效的确保供电可靠性的提高。但对于柱上开关设备需要采取有效的防雷保护措施，可以将避雷器分别安装在柱上开关或是刀闸的两侧，有效的对柱上开关及刀闸进行保护，避免其受到雷击的危害。

2.4 电缆分支箱的防雷技术

在10kV的电缆化环网供电系统中，要采取措施以抑制感应雷通过电压，通常采用的设备是避雷器，它保护的位置要根据具体情况加以考虑。在选择避雷器时，具有防爆脱离功能与免维修无间隙金属氧化锌避雷器是我们的首选，一般情况下，在10kV配网设备中我们选用HY5WS-12.7/50型号的避雷器，在实际应用过程中具有较好的防雷效果。

结语

基于10kV配电网系统大部分线路及设备都露天设置安装，在配电网系统运行中时常会遭受雷击。严重影响了配电网供电的可靠性和安全性。为了能确保10kV配电网能够安全稳定运行，满足人们正常生产生活需求，必须要加强对配电网防雷技术研究，降低或者消除雷击病害，全面提升10kV配电网运行的可靠性及稳定性。

[1]喇元，胡贤德，彭发东，程文锋，周浩.10kV配电网防雷技术研究[J].能源工程，2013，04：16-19.

[2]余志佳，苏华.10kV配电网防雷技术应用及改进研究[J].科学之友，2013，12：22-23.