10 kV配电线路防雷措施探析

苏风雨，范韩璐，徐 镭，李 斌

（国网江苏省电力有限公司 泰州供电分公司，江苏 泰州 225300）

0 引 言

众所周知，10 kV配电网具有复杂性，受感应雷的影响较大[1]。配电线路受到雷电过电压的影响主要分为感应雷与直击雷，由于配电网在绝缘水平不高状况下无法配置避雷器等设备，所以当线路遭受直击雷时难以起到应当的防护作用[2]。感应雷的电压幅值与多种因素有关，并且雷闪击可以在很大范围内产生一系列衍生影响，增加雷击的影响范围，从而出现击穿和闪络等安全事故。

1 10 kV配电网防雷难点问题分析

1.1 10 kV配电网防雷难点

10 kV电网在绝缘配置上大多采用的是针式绝缘子，在雷电活动情况较少时，可以满足正常运行要求[3]。但在雷电活动相对频繁的情况下，容易发生绝缘子雷击闪络、雷击断线以及其他因素引起的闪络事故，特别是绝缘导线问题。据资料统计，大多数雷电频繁地区这一事故发生率高达30%以上。因此，如何做好配电网防雷工作成为国网公司及各供电部门需要解决的紧急问题。

1.2 10 kV配电网雷击主要原因

1.2.1 设备安装不标准

在经济快速发展过程中，个别企业在元器件和材料的生产中只顾利益，造成产品质量不过关问题。目前来说，由于设备构成条件，如线杆、开关以及开闭所等基础设备的安装工艺不规范或未按照相关条例进行施工，使得配电线路易遭雷击的隐患越来越明显[4]。此外，设施缺乏人工日常维护检修，遭到周围基础建设施工破坏等都是引发配电线路故障遭受雷击的原因。再者，不及时检修更换元器件，也会使其工作效率降低。

1.2.2 10 kV线路防雷等级低

在电网架设时，通常会在10 kV线路上方铺设110 kV以上高电压等级的线路。由于高电压等级的线路容易引来雷电，因此使得10 kV配电线路遭受雷击的概率有所增加[5]。相对于其他高电压等级输电线路，10 KV线路本身的防雷设计等级比高电压等级的线路要低，所以当两者都位于雷电易发区并且发生同等级雷电情况时，10 kV线路由于防雷等级低更容易遭受更严重的损害[6]。因此需要增加防雷等级，在基础上解决这一问题。

1.2.3 针式绝缘子耐压等级低

针式绝缘子是电网中常用的一种绝缘工具。相对于其他绝缘子来说，其耐压等级较低，广泛应用于10 kV的线路。针式绝缘子和高电压等级输电线路具有不同的特点，其虽然具有多种优点，如线路跨度大，能够抵御突如其来的强台风和雷电等恶劣的自然环境，但是也存在一些明显的缺陷[7]。例如，当针式绝缘子发生故障时，工作人员很难确定故障发生的位置，从而增加抢修时间，复电效率较低。针式绝缘子能够掩饰自身的缺陷，比如当针式绝缘子被强雷电击穿击破后，由于其自身的耐压程度较高，因此依旧能够继续正常使用，但其使用寿命及可靠度则大打折扣。这种现象的一大隐患就是运行人员在行驶时不能及时发现故障发生的位置，不能在第一时间排除配电线路中的安全隐患[8]。久而久之该线路存在的危险隐患将会越来越严重。

1.2.4 后期维护检修不及时

任何设备及设施都是有寿命的，即使再好的元器件常年失修也难免会罢工。电网维护，尤其是乡村间的电网维护一直都是难点重点。检修维护工作人员在工作中不易发现元器件的损耗，难以发现安全隐患，这也是电力行业工作者遇到的比较棘手的问题。电器元件的老化，将使得其工作耐力下降，在遭受雷击时更加容易产生问题。

2 10 kV电网防雷措施

高压电网防雷措施是整个电网中不可缺失的一环。只有将这一环节做好，才能有效保证电路的正常运行和周围用电人员的安全，减少不必要的损失，确保用电的安全和稳定。关于10 kV电网防雷的措施有以下几种。

2.1 根据情况安装正确的符合规格的避雷器

避雷器是配电项目中最重要的防雷装置，在防雷系统中起到龙头地位。在10 kV的配电线路中，该装置能够有效保证线路的整体安全。在选择避雷器时，可选择氧化锌避雷器。避雷器工作时，在电压、持续电流以及雷击过电压等相关因素的作用下，很可能会出现元器件老化等一些常见问题。而氧化锌避雷器可以针对性地对线路中的薄弱环节展开专门的保护动作，在很大程度上对10 kV配电网起到有效的保护作用，更好地保护电网的正常运行。

2.2 适当降低杆塔接地电阻

在案例和资料中可以发现，在很多10 kV配电线路防雷击技术中有一个运用特别广泛的方法，即降低杆塔接地电阻。该方法适用于土壤电阻率较低的地区和平原地区，其应用相对灵活，可根据不同的地区和环境进行改变。具体应用时要根据不同地区的雷电发生率、土壤电阻率、气候、当地的地形地貌以及土壤的湿度等相关情况来制定合理的方案，不能完全照搬。

2.3 降低闪络概率，提高线路的绝缘水平

在上文中说过10 kV配电网络具有较低的绝缘水平，当遭受雷击时有很大概率会出现线路绝缘子闪络的情况。在某些塔架上布置了4路以上的回路，虽然可以减少线路走廊，降低投资成本，但由于同塔共架多回路线路间的距离不足，因此一旦遭受雷击后，就会引发回路接地事故或其他重大事故，将在很大程度影响线路供电的可靠性和稳定性。根据以上论断提出以下的对应措施：一是增加绝缘子的片数或更换新的相匹配的绝缘子型号，提高防雷等级；二是使用绝缘导线来取代原有的裸导线，增加绝缘值；三是在绝缘子和导线间加入绝缘皮。根据实际情况采取相对应的措施，降低雷电过电压造成线路闪络的频率，起到稳定电路的功能。

2.4 提高配网馈线自动化覆盖率。

受我国地理环境影响，南方地区在雷雨季节雷击活动比较频繁。雷电感应过电压是引起线路跳闸的关键因素，由瞬时故障造成开关跳闸的案例很多，因此提高雷电活动频繁地区的配网馈线自动化覆盖率至关重要。使用自动重合闸开关，在雷击影响其工作环境的情况下进行跳闸保护，后续根据稳定性再自行恢复，可以实现快速复电，减少停电时间，降低人力运维的成本和运维工人的工作量。此外，通过配合自动化开关，可以实现非故障端快速复电，减少不必要的损失，提高自动化覆盖率，在受到雷击影响后快速响应并作出修复，有效解决偏远地区的复电效率问题，减少不必要的资源浪费。

3 结 论

综上所述，除了做好基础设施的建设和完善，还要求相关运营和维修人员加强理论知识，利用理论基础和现实情况相结合的方式对电网线路防雷工作作出重要部署。合理安置相应的线路及过电压保护器，通过了解和掌握架空避雷线的使用方法，将避雷器安装在合理位置，可以在最大的程度上减少我国10 kV配电线路雷击故障的发生率，有效保证电网运行的安全稳定性。