10kV配电线路的防雷措施

代园园 郭志强 芦先帅

摘 要：电网中10kV配电线路分布广，并且结构复杂，具有绝缘水平低的特性。根据数据显示，雷击所引起的跳闸次数占据10kV配电线路跳闸总次数相当大的比例。因此为了保证电网运行稳定和安全，要加强10kV的防雷防护工作，研究更有效的防雷措施。本文基于10kV配电线路防雷的角度进行探讨。

关键词：10kV配单线路；电力系统；防雷措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.161

0 前言

随着我国用电需求量在不断增加，对用电质量也提出了更高的要求，为电力企业运营和电力管理带来极大的挑战。10kV配电线路分布广，常常发生因雷击而引起的跳闸故障。根据调查数据显示，10kV配电线路在运行过程中受雷击影响而发生的跳闸事故就占了总跳闸次数的76%～84%。一旦发生跳闸则为社会带来巨大的经濟损失，因此电力企业要做好10kV配电线路防雷措施。

1 10kV配电线路防雷工作存在的问题

1.1 安全设计不够合理

造成10kV配电线路雷击事故频发的原因，很大部分是因为配电线路在设计和安装环节不够合理，从而减弱了防雷设计的防护效果。

例如，大部分10kV配电线路的防雷设计是直接套用常规的防雷设计方案，在安装和设计过程中并未考虑当地的地质情况和气候条件，致使防雷设计方案不适用于安装地区。

1.2 缺乏相应的防雷设备

在经济不发达或少雷地区，一些电力单位为了节省防雷成本，采用公用的避雷防雷设备，虽然所采用的设备也具有一定的防雷效果，但是在长期使用中防雷效果均有不同程度的减弱，为10kV配电线路运行带来极大的安全隐患。尽管一些电力单位在铺设10kV配电高位线路时，也采用了专业的电力防雷设备，但是不能提供充足的避雷设备，因而未能满足配电线路的防雷需求，无法达到预期的防雷效果。

1.3 配线线路存在先天缺陷

根据大量的数据和调查表明，10kV配电线路雷击事故频发的原因，就有配电线路自身先天缺陷所引起，并且这种问题无法通过采取防雷手段进行消除。例如，线路架空、地极接地电阻是导致10kV配电线路遭受雷击的主要原因[1]。

1.4 设备维护管理不到位

10kV配电线路的防雷工作，不仅要确保安装和设计的合理，还要确保在运行过程能够对其进行有效的维护和检修。对于遭受雷击的区域，通常是在一些偏远地区甚至无人区，而电力企业采用的是人工维护的方式对配电线路的进行维护，因此10kV配电线路防雷设备存在的隐患，维护人员很难及时察觉。由于维护人员工作范围位于偏远地区，缺乏对员工的有效监督，造成部分维护人员工作不尽责，从而忽略了配电线路的磨损、老化、断股等问题，使得雷击线路故障经常发生。

2 10kV配电线路防雷保护对策

2.1 提高线路绝缘性

相比起城区配电线路，农村地区的配电线路供电半径更大，所以农村地区配电线路的绝缘性更低些，也相对更容易遭受雷击。若想节省防雷开支，可以选用同杆塔多回路架设技术，减少线路的回廊，通过这样操作能够解决配电线路之间距离偏小的问题。在回路因雷击后出现的绝缘子对地击穿，会产生较大的工频续流，同时接地电弧引起空气光游离和热游离。

避免因同杆塔架设回路过近，而受到接地电弧的游离影响；避免多条回路跳闸；避免降低配电线路的安全和可靠性。要采取增强线路绝缘性的措施：（1）如增加绝缘子片数量；（2）以绝缘导线代替裸导线；（3）瓷横担取代针式绝缘子等。

此外，在设计10kV配电线路的防雷保护时，要充分考虑当地气候条件，选用最适合的防雷设计方案；组织维护人员理清线路回廊，避免杆塔档距过大。在线路杆塔建设时，要严格遵守的施工标准和验收标准，特别注意建成后的防雷水平。

2.2 架空绝缘导线

针对雷击造成的架空绝缘线路的断线问题，可以增强线路局部绝缘性能。可在绝缘导线的关键部位增厚其绝缘层，利用运行放电击穿绝缘皮击穿导线，以此提高绝缘局部位置的绝缘性能，同时放大放电电压，从而达到节约线路造价的目的。

安放避雷器，是增强10kV配电线路绝缘性最为有效的措施。避雷器受到长时间工频电压的影响会发生老化现象。避雷器老化后则容易发生故障，影响配电线路供电稳定。为了避免避雷器因为老化现象而降低配电线路防雷的效用，可选用金属氧化物的避雷器在雷击高发段进行安装，还可在避雷器上安装柱上开关、配电变压器等配电设备。

根据相关实验结果，绝缘子两端并联放电间隙，可避免绝缘导线的绝缘层遭受雷击，以此根本上解决因雷击造成的绝缘导线断线问题[2]。

2.3 降低接地电阻

感应雷是造成10kV配电线路雷击跳闸的主要因素，针对此问题可以降低接地电阻促进雷电流冲击波高效泄放，以此避免雷电流冲击波对配电设备的损坏和影响。降低接地电阻，能够降低雷击对杆塔的电位降低，从而预防雷电流冲击波反击10kV配电线路。

降低接地电阻主要有两种方法：（1）水平接地体，选用防腐的接地装置或对原接地装置进行防腐处理，从而延长接地网使用寿命；（2）通过大量的实践证实，把高效膨润土防腐剂添加到水平接地体周围，能够实现杆塔降低接地电阻的效果。

2.4 重视10kV配电线路的维护管理

加大对配电线路的监管力度，时刻对配电线路的运行状态进行监视，同时线路分布可根据用电需求量进行适当的调整，以此避免线路超负荷。在用电高峰时，可用红外检测仪检测线路温度，如果发现温度异常要立即采取相应措施，避免因线路温度过高而烧毁配电设备。此外，制定配电线路的定期维护工作制度，最好由专人负责配电线路在开关、电缆、避雷器等方面的监测，发现异常情况应及时处理。

3 结论

10kV配电线路的安全和稳定，决定了电力系统的供电稳定。但是10kV配电线路容易遭受雷击，因此要充分考虑当地气候条件，采取相应措施提高线路绝缘性，如架空绝缘导线、降低接地电阻等方法，实现防雷效果。同时要重视10kV配电线路的维护管理工作，建立起配电线路防雷击应急机制，从而保障10kV配电线路运行稳定。

参考文献：

[1]闫晓欣.10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究[J].科技展望，2016，26（15）：96.

[2]程军胜.10kV配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施探讨[J].科技与企业，2016（10）：196.