10kV架空线路雷击跳闸原因与防雷措施探讨

吕景　杨哲　王璐

【摘要】春夏季节，雷电活动剧烈且频繁，10kV架空线路因雷击导致跳闸的现象经常发生，直接影响用户用电，本文将对雷击跳闸的主要原因进行深入分析，重点提出防雷措施，为未来防雷工作奠定良好基础，确保10kV架空线路可以安全稳定运行。

【关键词】10kV架空线路  雷击跳闸  防雷保护

引言：10kV架空线路是我国城市主要配电线路，因其长期暴露在户外，工作环境更为恶劣，极易受到雷电危害。雷击跳闸占配电线路故障比例居高不下。架空线路雷击危害一般发生在柱上断路器、配电变压器及隔离开关等设备处，会对配电网供电安全性与可靠性造成很大影响。

一、10kV架空线路雷击跳闸的主要原因

（一）避雷器防雷性能质量降低

架空绝缘线路遭到雷击当前，有些10kV架空线路在运行中仍然在使用老式阀门型避雷器。由于其使用时间较长，密封已经因潮湿受到破坏，电晕现象严重，在其内部产生硝酸盐等化学物质，使气体中氮和氧含量减少，导致放电电压下降，防雷性能降低。此外，污秽会使避雷器的灭弧性能下降，甚至不能切断续流，进而导致避雷器发生爆炸。

（二）绝缘水平不匹配

造成配电线路发生雷击跳闸的主要原因是10kV架空线路与电气设备的绝缘水平之间不相匹配。由于当时受设计方案、建设水平及后期维护运行等因素影响，大部分线路在杆塔上直接使用玻璃材质的绝缘子，在放电时电压数值高达195.85kV;而跳线则用瓷瓶型绝缘子，电压大约为255.73kV。但根据行业标准，10kV配电变压器全波冲击耐压在75kV左右，容易导致绝缘水平与线路不匹配，受避雷器泄流能力限制，部分雷电经过电压仍然可以侵入到电气设备及电缆线路中，导致线路发生跳闸故障。

（三）绝缘导线断线

架空绝缘线路遭到雷击时会产生巨大雷电过电压，当它超过导线绝缘层的耐压水平时，会沿着导线寻找电场中最弱点将导线绝缘层击穿，产生针孔大小的击穿点，对绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向其根部发展后形成短路通道，工频电弧固定到一点，燃烧后熔断导线，架空线路跳闸，供电中断。

（四）土壤电阻较高

高山或者是土壤电阻较高的地方容易遭到雷击。当接地电阻长时间深埋在地下会被腐蚀，使导体的绝缘面积减少，分散电流的能力就会下降，严重时会导致地面断裂。质量不符合标准的接地电阻还容易引发绝缘闪络，接地电阻的变化和雷击跳闸的次数成正比。

（五）接地引下线存在问题，缺乏设备管理

接地引下线作为配电设备与配电网接地体间的连接体，其质量的优良对设备防雷性能的高效发挥十分重要。10kV架空线路接地引下线连接不合理，质量不符合规格，容易引起雷击跳闸。另外，对设备缺乏管理。当地没有建立相应的管理部门，当设备发生故障时不能及时进行维修，增大线路遭受雷击跳闸的概率。

二、10kV架空线路防雷措施

（一）选用线路氧化锌避雷器

选择安装氧化锌避雷器，其使用寿命长，不易发生受潮，是理想型防雷设施。安装避雷器后，在发生雷击时大量雷电流经过避雷器流入导线，传播到相邻杆塔，只有一小部分雷电流沿塔杆或接地下引线经过泄放通道泄入大地，有效提高线路的耐雷水平，保证绝缘子不再闪络，避免线路跳闸停电。线路避雷器在防止线路雷反击和绕击跳闸方面都有很好效果。但其价格昂贵，应该结合当地线路跳闸情况、运行经验及地形等进行全面考虑，选择合理地方进行安装，充分利用有限资金达到最佳效益。

（二）架设耦合地线

耦合地线在架空线路的导线下边与周围区域架设，可以降低反击跳闸概率。10kV架空线路，杆塔高度低，通常受到的是直擊雷，它对线路本身跳闸现象影响并不大，而是雷击之后感应过电压间接引起跳闸。因此要在感应过电压方面加强重视。在易产生感应过电压的区域，架设耦合线，其自身具有的电磁屏蔽作用可以降低感应过电压的破会能力，进而减少跳闸现象发生。

（三）装设避雷线

避雷线又叫架空地线，对导线起屏蔽作用，用来对雷电流进行分流，避免雷电流直击导线，还能够减小线路绝缘子的电压，一般线路电压越高，采用避雷线的效果越显著。避雷线设在导线上方，通常沿全线架设，保护范围成带状，对保护导线最有效果，因此作为线路防雷的主保护。按照标准，10kV架空线路，通常在变电所的进线段架设1～2千米的避雷线，同时做好杆塔接地。

（四）降低杆塔接地电阻

对于一般高度的杆塔，降低杆塔接地电阻能够减少雷击杆塔时的电位升高，是提高线路耐雷水平降低雷击跳闸概率既经济又有效的措施之一。避雷线在受到雷击后不会使线路绝缘发生闪络，需要降低接地电阻。降低电阻的方式有四种。第一，外引接地线到附近的河流中，装设水下接地网。第二，增加接地极的填埋深度和数量。第三，换用电阻较低的土壤。第四，可以采用放射形接地体或者连续延长接地体。

（五）做好设备管理

10kV架空线路设备管理，将直接影响线路的运行情况，因此要建立完善的防雷技术规范和管理制度。首先，应该建立相应的管理制度，规范施工人员的行为，提高避雷设施的建设质量，真正做架空线路的防雷措施。其次，应该对施工现场的自然环境进行仔细考察，搜集和整理当地雷电发生的概率。再次，要加强对施工人员和相关设计人员的培训，提高其专业能力水平，在进行设备铺设时可以针对问题采取合理的手段解决问题。另外，要不断完善防雷技术，强化防雷手段，对相关设备进行定期检查，及时更换陈旧设备。最后，工程验收时要严格把控质量，提高架空线路建设质量，减少施工问题的出现，最终保证架空线路的安全运行。

三、结论

综上所述，相关专业人员应该加大对雷害的研究力度，不断分析和总结10kV架空线路在采用安装避雷线等各类防雷措施情况下发生雷击故障的数据，从中找出效果最好并且投资较少的措施进行全面应用，尽可能减少雷击跳闸事故发生，确保线路的稳定运行和对用户不间断供电。

参考文献：

[1]康渭铧，邓远宁，莫修权.架空输电线路雷击跳闸故障及防范措施[J].电子元器件与信息技术，2020，4（01）：116-117.

[2]徐宇骏.实际电网330kV输电线路雷击跳闸率分析计算[J].价值工程，2019，38（36）：273-274.