10 kV配电线路防雷保护措施的研究

吴秀君

（广东电网有限责任公司中山火炬供电分局，广东 中山 528400）

1 10 kV配电线路防雷保护措施存在的不足

1.1 设计存在缺陷

现阶段，导致10 kV配电线路频频遭到雷击的原因之一体现在10 kV配电线路的安装设计存在许多不合理的地方。许多配电电路的防雷设计仅仅根据一些基础标准进行设计，忽略了10 kV配电线路所在地的地质、自然、气象等条件因素[1]，导致10 kV配电线路的防雷质量存在不足，从而导致雷击事故频发。

1.2 10 kV配电线路的防雷设备不够完善

一般情况下，相关单位为了降低成本，往往侧重于使用公用式避雷装置。虽然这在一定程度上能够预防雷击事故的发生，但整体防雷效果受到了一定影响。绝大部分电力部门在对10 kV配电线路的高位线路进行铺设的过程中，预先落实好了安装数量，而避雷器的实际数量无法满足线路实际面积的需求，导致10 kV配电线路的防雷质量不理想，最终留下严重的安全隐患。

1.3 线路方面的问题

随着电力技术的不断发展，目前有大量证据显示，导致10 kV配电线路频频遭遇雷击事故的因素之一是线路自身存在问题，包括线路架空、接地电阻等方面，增加了10 kV配电线路被雷电击中的可能性。

1.4 运维管理工作存在不足

在完成10 kV配电线路或者防雷设备的安装工作后，还需要对其进行定期维护与检查工作。但是，目前相关单位在针对10 kV配电线路以及防雷设施进行运维管理的过程中，还存在着诸多问题。这主要是由于目前绝大部分电力企业对配电线路运维管理仅仅只是依赖人工管理的方式，部分设置在偏远地区的10 kV配电线路缺乏专业运维团队的管理与维保工作。10 kV配电线路在运行过程中一旦存在故障隐患，如不及时处理，将影响线路的防雷质量，增加雷击的风险。

2 提升10 kV配电线路防雷保护水平的措施

2.1 提升10 kV配电线路的绝缘水平

目前，增强10 kV配电线路的绝缘水平是降低线路雷击率的重要举措之一。针对部分偏远地区的10 kV配电线路，其供电半径比发达城市地区相对要大，同时绝缘水平低。相关单位在最初安装线路的过程中，常常会为了减少成本支出，采用同杆塔多回路架设技术，同时减少线路的走廊。在这种情况下，同杆塔多回路中线路与线路之间会存在电气距离偏小的状况。当回路遭遇雷击事故发生绝缘子对地击穿的不良问题时，会产生较大的工频续流，而接地电弧的持续性将会导致空气中产生严重的光游离和热游离问题。同杆塔架设的回路之间的距离相对来说较近，其余的回路常常会由于电弧游离的不良影响导致严重的接地事故。事态较严重时，将导致多条回路同时发生跳闸，严重影响10 kV配电线路的运行可靠性。针对这种情况，相关技术人员可进一步提升10 kV配电线路的绝缘性能，如适当增加线路中绝缘子片的数量，用绝缘导线取代裸导线，导线和绝缘子中适当增加绝缘皮，并重新更换绝缘子的型号，采用瓷横担代替针式绝缘子等措施。

此外，相关部门在建设10 kV配电线路工程的过程中，要从施工设计的角度考量10 kV配电线路防雷保护设计因素，考虑10 kV配电线路所在地的气候因素，尽可能理清线路的走廊，并高度警惕杆塔档距存在过大的问题。在对10 kV配电线路杆塔进行施工的过程中，要求施工人员必须严格按照施工规范进行各项施工操作。工程验收过程中，要重点检验10 kV配电线路的防雷质量是否满足需求。针对线路杆塔的问题，相关技术人员需要在雷雨季节到来前对其进行接地电阻测量工作。为了能够进一步优化接地电阻值的问题，可通过适当增加接地的实际面积、增加合理数量的接地扁铁、对接地槽进行换土操作、敷设降阻剂等手段，提升10 kV配电线路的防雷效果。

2.2 架空绝缘导线雷击断线防护对策

针对架空绝缘线路受到雷击时所引起的断线问题，目前可通过两种措施进行处理。

2.2.1 提升10 kV配电线路的局部绝缘质量

在绝缘导线的固定范围的绝缘层实施加厚操作，这种操作被称之为架空绝缘导线。

2.2.2 安装避雷器

安装避雷器能够实现对架空绝缘线路的高级别保护。一般情况下，避雷器出现老化的原因是长期以来工频电压的不良影响，同时间接受到雷电引起的过电压和工频续流的影响。避雷器发生老化后，会引起相关故障，最终影响配电线路的供电可靠性。针对这种情况，要选择具有针对性的金属氧化物避雷器进行安装。要把避雷器安装于柱上开关、配电变压器等不同类型的电力设备中。实践表明，在绝缘子的两边位置实现并联放电间歇，能够有效预防绝缘导线的绝缘层遭到雷电击穿的可能性，从根源上避免了绝缘导线被雷电击中而导致的断线情况。

2.3 降低接地电阻

目前，10 kV配电线路绝大部分雷击跳闸问题往往是感应雷所导致的，因此合理降低接地电阻能够切实有效地泄放雷电流冲击波，从而预防雷电的冲击波对配电线路中相关的电力设备造成损坏。此外，适当降低接地电阻能够在一定程度上降低雷击对杆塔的电位，避免因为雷电波经地面的反击过程波及到配电线路的运行安全。现阶段，合理降低接地电阻的手段包括：（1）水平接地体，即通过进一步对接地装置实施防腐处理，尽可能延长接地网的实际使用寿命；（2）采用降阻剂，大量实践研究表明，把膨润土降阻防腐剂铺设在水平接地体的周边位置，能够有效降低杆塔的接地电阻。

2.4 提升10 kV配电设备的防雷质量

变压器的防雷保护工作可通过将低压避雷器安装在低压位置，实现和高压侧避雷器、低压侧中性点、变压器外壳等设施的接地工作。一般的接地电阻值大小为容量100 kVA范围，而接地电阻值要严格控制在4 Ω范围内[2]。针对柱上开关的防雷保护工作，可通过在开关、刀等两侧实现避雷器的安装，从而提高防雷质量。针对电缆分支箱的防雷保护工作，可通过抑制感应雷过电压来避免被雷电击中的风险。目前，这种防雷措施比较适用于10 kV电缆化的环网供电系统。常见的处理方法是采用避雷器，还要注意严格选择避雷器保护点的工作范围。第一，在环网回路的所有单元中都必须严格安装避雷器，因为该位置的避雷器数量较多，受局限性影响，不仅不利于造价控制，也在一定程度上影响系统的运行可靠性。第二，趋于选择性地在环网单元中安装避雷器。这一环节必须严格执行规范要求，并根据电网的实际情况选择合理的避雷器安装措施。一旦在环网回路中存在一段架空线路，此时要将避雷器安装在架空线路两侧位置的环网单元中。无间隙金属氧化物避雷器的优势主要体现在免维护，且具有防爆脱离的性能，是目前技术指征较理想的避雷器。

2.5 加强对10 kV配电线路的运维管理

电力企业应当加强对这一环节工作的管理，要求线路运维技术人员加强对相关线路的监管，密切观察10 kV配电线路在运行过程中的状态是否存在故障隐患，并严格根据用户的用电需求对相关线路的分布情况实施合理的调整工作，预防相关线路存在超负荷运行的不良现象。要高度重视配电线路相关电力设备的运维力度。该部分工作可交由专人负责，严格执行定期检查与维护机制，尤其是要对开关、电缆、避雷器等重要设备进行严格检测，一旦发现潜在隐患，要及时对其进行修复[3]。针对部分已经老化的设备，要上报相关部门并及时更换，避免故障风险进一步扩大。此外，电力企业应当加强相关运维人员的培训力度，通过定期组织培训教育课程的方式，要求运维班组积极参与其中，增强个人综合素质与应对突发故障问题的反应能力。

3 结 论

为了满足发展的需求，越来越多的电力工程投入到紧张的建设中，而10 kV配电线路作为整个电力系统中的关键组成，其运行可靠性引起了社会的高度关注。要求电力企业不断加强管理质量，根据10 kV配电线路的实际运行情况，加大巡检力度，从技术层面不断提升10 kV配电线路运行过程中的防雷水平，以保障社会的稳定运作。