供电所10 kV配电线的防雷问题成因及解决措施

林松金

（宁德市供电服务有限公司福安分公司，福建 福安 355000）

0 前言

用电安全一直是重要的民生问题，不仅关乎人们的生命以及财产安全，也影响了社会的和谐与稳定。当前经常使用技术成熟的绝缘导线来保障10 kV配电线的稳定运行。从实际情况来看，绝缘导线虽然会避免一些问题，但是也会造成新的问题，尤其是雷击问题。雷击会直接损坏配电线路，进而影响用电安全，因此，应该增加10 kV配电线防雷问题成因的研究力度，并提出科学合理的解决措施，提高10 kV配电线的防雷水平。

1 10 kV配电线进行防雷的意义

在正常使用的情况下，10 kV配电线路不会突然损坏，但是雷击会对10 kV配电线造成巨大的影响[1]。首先，雷电的辐射性以及穿透性都特别强，会损坏配电线路本身，例如塔台在经受过雷击后就会直接损坏。其次，如果10 kV配电线受到雷击，在线路中的电压就会骤升，这样就会对变电设备、电容器等配电设备造成损坏，进而对整个配电系统的运行造成干扰。此外，线路、设备的损坏不仅会增加供电所的财产损失，也可能会给电力人员的人身安全带来威胁。从雷击对10 kV配电线的影响就能够看出对10 kV配电线进行防雷具有重大意义。提高10 kV配电线的防雷水平不仅能够保障配电系统的稳定运行，也能够避免线路、设备的损坏，可以减少供电所的财产损失、降低出现安全事故的概率。随着人们对生态的破坏，自然条件发生了变化，在一些不需要进行防雷措施的地区，其天气在近些年急剧变化，变为多雷电的地区，这就对线路的安全性造成了影响，原来防雷设计已经不能够满足日益增长的防雷需求，这时进行防雷设计就非常有必要了。

2 10 kV配电线的防雷问题及成因

2.1 防雷问题

防雷需要注意以下3点。1）当前，10 kV配电线的避雷器一般都安装在杆塔上，这样可以有效地提高当级杆塔的防雷水平，但是无法为配电系统的防雷提供保障。如果需要在配电系统中安装避雷器，不仅需要花费大量的人力物力财力，也难以实现避雷器的安装和维护，所以不容易实现。但是，另一方面，输电线路多存在于荒野中，整体较为突兀，容易出现雷电的袭击事件。因此，采用经济合理的防雷措施也就变得势在必行了。2）随着配电系统的发展，其灵活性也不断提高，配电线路中也多了很多开关，这样可以增强系统的可靠性，但是也会带来新的问题。例如，如果没有在开关以及闸刀上都安装防雷设施就可能会使开关和闸刀受到雷击。3）近年来，在建设配电线路时开始应用电缆线路，所以配电线中多了一些环网柜、电缆分支箱等设备，这些设备也在一定程度上带来了整体设备的防雷措施不到位等新问题，给防雷工作带来的新的挑战。

2.2 成因

造成10 kV配电线防雷问题的因素有很多，其中主要包括人为、配电线路绝缘水平低等。1）人为因素：人为因素是造成10 kV配电线遭受雷击的关键因素之一。首先，在建设10 kV配电线路时，施工人员可能没有做好防雷措施，导致配电线的防雷水平比较低。另外，整体运维人员的责任意识还不强烈，对出现的安全隐患重视程度不够，这就为事故的发生埋下了隐患。另外，在整体的事故发生过程中，各种风险因素相互叠加，导致整体的输电线路存在极大的安全隐患。其次，部分10 kV配电线路地处偏远、资金匮乏、交通不便，所以线路维护人员无法定期进行线路维护，这样就可能会导致线路受到雷击[2]。也有一些维护人员没有认真对待工作，只是随便检查一下，没有及时发现和解决线路中存在的问题。此外，一些违法犯罪人员可能会损坏配电线路，导致配电线路被剪断，就可能会出现接地故障。2）配电线路的绝缘水平低：在遭受雷击后，10 kV配电线的电压会突然急速上升并损坏配电设备，这主要是因为配电线路的绝缘水平低。还有就是雨水也会降低绝缘性能，这些情况的出现会使配电线路的绝缘性能比较差，严重的甚至会导致线路被击穿，这种情况很难修好，就会造成大范围停电。3）配电线路的防雷能力差：雷电具有较强的辐射性、穿透性，并且温度也比较高，就会损坏配电线路。配电线路易受雷电袭击主要是因为配电线路的防雷能力比较差。一些地区的经济发展水平比较低，没有及时更换防雷设施，就会导致配电线路的防雷能力下降。另外，在进行雷电的设计过程中，由于受到当地自然条件的影响，部分配电线路防雷设计水平并不十分到位，这就导致一些配电线路受到温度、辐射的影响十分严重，会给配电线路造成较为严重的破坏。这在一定程度上也是设计防雷水平不足导致的。而且多集中在经济不发达地区以及极端灾害出现的地区，这些地区的防雷水平在刚开始设计时或许能够满足防雷需求，但是，随着时间的推移维护成本的提高，长时间未进行更新换代，导致整体防雷水平十分脆弱，因此这些地区非常容易遭受雷电袭击。4）防雷技术落后：在10 kV配电线中进行防雷具有一定的难度，而我国目前的防雷技术相对落后，无法完全满足10 kV配电线的防雷需求。还有就是成本问题，长距离的输电线路，其防雷成本以及运维成本都是一笔不小的开支，如果没有先进的防雷技术，就会导致整体的防雷效果大打折扣，也会在一定程度上影响整体线路的防雷等级。例如，避雷器的安装不够合理、防雷技术跟不上配电线路的发展等。除此之外，在进行防雷的基础研究方面，研究的经费还略显不足，各级领导重视程度不够，无法支持较为先进的研究项目，这也是造成整体技术无法和国际先进水平持平的重要原因，因此需要积极研究新技术、引进先进技术，提高线路防雷水平。

3 解决10 kV配电线防雷问题的措施

解决10 kV配电线防雷问题具有重要意义，因此，供电所应该利用有效手段提高配电线的防雷水平，降低出现雷击事故的概率，如图1所示。

3.1 提高配电线路的绝缘水平

如果想从根本上解决10 kV配电线的防雷问题，就需要提高配电线路的绝缘水平。更换绝缘材料是一种比较理想的方法。传统绝缘材料的绝缘水平相对较低，无法很好地达到防雷目的，因此可以利用冲击放电电压更强且等级更高的绝缘材料来替换传统的绝缘材料，这样就可以在一定程度上提高配电线路的绝缘水平，降低配电线路受到雷击的概率。另外，新材料的技术应用也应该得到重视。这就需要和国内外知名的科研企业进行深度合作，对新材料科技进行研发， 从而能够获得经济效益高，绝缘性能强，具有较长寿命的新型绝缘材料，使配电线路的绝缘水平能够达到国际先进水平，并且能够适应我国复杂的气候条件，从而提升整体的配电线路的绝缘水平。

3.2 合理安装避雷设备

避雷设备在10 kV配电线路防雷中发挥了重要作用，因此需要合理地安装避雷设备。当前，常用的避雷设备包括避雷器和避雷线2种，安装这些设备可以在配电线路遭受雷击时适当降低配电线的电压值。为了减轻工作压力，一般都选择使用氧化锌避雷器，这种避雷器不需要进行维护，并且老化速度比较慢。在安装避雷器时，要严格按照要求和规定进行安装，避免出现失误和损坏[3]。同时，也需要合理地选择避雷器的安装位置。在部分杆塔上安装避雷器无法保护整个配电系统，但是在整个配电系统中都安装避雷器又难以实现，因此，在建设10 kV配电线路时，需要利用科学有效的方法保障整个配电系统的安全，增强线路运行的可靠性。例如，可以在T接处、线路分支点等一些容易被雷击中的地方安装避雷器，提高配电线路的防雷水平。此外，在安装避雷线时需要综合考虑冲击系数等因素，提高避雷线的安装水平。

3.3 调整架空导线结构

当前，10 kV配电线路经常使用架空配电线路这种结构，但是在海拔、位置等因素的影响下，架空配电线路受到雷击的概率比较大，因此，需要做好架空配电线路的防雷工作。施工人员在建设过程中需要合理地调整架空导线的结构，在线路中安装绝缘套，增强架空线路的绝缘性能，确保架空线路的安全运行。其次，在安装架空线路时，需要合理地调整放电间隙，使电压得到有效的疏导。可以利用并联方法进行间隙调整，使间隙电压高于雷击电压。同时，还需要在间隙中安装可以防雷击的放电控制设备，从而减小雷击对架空线路的影响，增强架空线路的防雷性能。此外，还需要对当地的气候进行重点分析，需要在架空线路一些容易受雷击的地方安装避雷设备，从而能够显著提升对雷电多发区域的防雷等级，实现全面防雷和重点防雷相结合的方式。这对于整体防雷措施的使用具有重要的意义，既能够节约成本。也能够加强对敏感地区的保护，降低被雷击的概率。

图1 解决10 kV配电线路防雷问题的措施

3.4 科学应用间歇保护方式

电流具有一定的特殊性，绝缘子串的放电一般都处于比较靠后的间歇保护位置，所以可以利用间歇保护对异常放电的电弧根部进行引导，这样就可以将雷电的电流转移到地面上，从而达到保护配电线路的目的。还需要以大数据算法作为支持，对整个输电线路进行数据信息改造，利用大规模传感器的布置，对配电线路的各个区间进行实时动态监测，对其中绝缘子串的放电等行为进行联网监测，并且建立动态数据库，对其中极易出现老化的区段进行重点防控，如果出现异常数据，应该及时采取相应的措施，对其进行间歇保护，提高线路的整体绝缘水平，保证在雷电天气能够使防雷等级得到提升，极大限度地提升防雷的效果，从而保证整体线路的安全性和可靠性。

3.5 加强电缆线路的防雷水平

电缆线路在配电线路中发挥了重要的作用，但是环网柜以及电缆分支箱的防雷问题较为突出，需要重点考虑。当前，部分供电所会在整个环网系统中安装避雷器，这也可以起到电缆线路防雷的作用，但是需要大量的资金投入，成本相对较高，并且运行安全性较低。因此，为了加强电缆线路的防雷水平，可以根据实际情况安装保护环网单元。保护环网的安装，也要尽可能地遵循成本控制、质量保证等基本原则。只有成本控制到位，才能够为更多的异常天气地区进行安装和布置。良好的质量也能够大幅度提升防雷的效果。通过降低成本，增强运用的安全性。可以让防雷等级得到显著的提升，有助于整体配电线路的防雷水平的提升。

3.6 降低接地电阻

接地电阻过大会造成严重的影响，因此，需要通过非金属接地等有效措施降低接地电阻。非金属接地模块主要是由吸水剂、保水剂、凝固剂以及石墨共同构成的，具有较强的吸水性能和保水性能，可以扩大接地体的散流面积，有效降低接地电阻。同时，非金属接地模块具有一定的防腐性能，可以延长使用年限，并且这些材料不仅成本低，还具有环保的好处，所以可以利用非金属接地的方式降低接地电阻，提高10 kV配电线路的防雷水平。

3.7 做好配电设施的防雷工作

在进行实际工作阶段，除了配电线路的防雷外，还要针对配电设施进行一定的防雷设计，这对于保障整体的设施的防雷效果具有重要的意义。针对10 kV配电变压器的防雷措施方面，需要采用柱上开关和电缆分支箱分开存放的方式保障整体的防雷等级。还要将变压器的保护外壳、高压侧的避雷针以及低压侧的中心点，共同进行接地处理。在低压侧的总熔断器前段也要进行避雷针的安装，从而提高整体设备的安全性。还要做好对各个设备单元的检查工作，确保每一处相对独立的设备单元都有良好的接地连接，从而确保整体设备的安全性和可靠性。

3.8 加强维护

10 kV配电线路的运行压力较大，在运行过程中可能会出现问题，进而影响到配电线的防雷性能，因此需要加强线路的运行维护。首先，需要增强维护人员的责任意识，提高维护人员的技术水平。供电所需要定期对维护人员进行培训和考核，使维护人员意识到运行维护工作的重要性，并维护人员充分了解工作环境、设备状况、线路情况，及时发现和解决线路在运行过程中出现的问题，并且还要组织科学合理的运维技术规范。例如进行科学排班，让每一个区段都能够保证有充足的人员进行巡视。并且通过科学的管理，进行区段责任划分。让运维人员有一定的责任意识，提升工作的积极性，保证整体的运维工作能够顺利进行。还要定期对线路以及设备进行巡查，及时发现可能的事故灾害发生点，如一些树木整体生长过高，可能引发雷击事故的风险等。通过早发现早处理，将各种风险降到最低，从而对线路进行保护，确保整体线路的安全性能得到保障。此外，应该加强电力设施的保护力度。供电所可以和相关政府部门进行合作，在电力设施周围张贴宣传标语，增强人们保护电力设施的意识，同时也要严厉审查和打击破坏电力设施的行为，减小电力设施损坏的可能性。

4 结语

提高10 kV配电线路的防雷水平具有重要意义，但是目前10 kV配电线路在防雷方面仍然存在防雷效果差等问题，主要是由人为因素、配电线路绝缘水平低等因素造成的。为了解决这些问题，应该提高配电线路的绝缘水平、合理安装避雷器、调整架空导线结构、科学应用间歇保护方式，通过这些手段提高10 kV配电线路的防雷水平，保证10 kV配电线路的安全稳定运行，促进电力行业的良好发展。