10kV配电架空线路防雷技术要点探讨 刘朝辉

10kV配电架空线路防雷技术要点探讨刘朝辉

发表时间：2018-05-30T15:41:56.493Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：刘朝辉

[导读] 摘要：随着我国社会不断发展与经济步伐的推进，我国的电力行业在这个过程中起到了不可或缺的推动作用。

广东电网有限责任公司梅州供电局

摘要：随着我国社会不断发展与经济步伐的推进，我国的电力行业在这个过程中起到了不可或缺的推动作用。其中，10KV架空线路是我国目前电网结构中主要的传输结构，是实现对不同地区进行电力稳定供应的保障。本文阐述了10kV配电架空线路雷击过电压的特点与形式，并对雷击产生故障的原因和10KV配电架空线路防雷技术要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。

关键词：10kV线路；配电架空线路防雷；技术要点

一、前言

10kV配电架空线路是我国目前非常主要的一种传输结构，其能够较为有效的对我国不同地区进行电力方面的供应。而同我国普通的输电线路相比，架空线路具有更好的强度、受力以及绝缘性能，而这也使得其正是成为了我国目前乡镇电网改造工程的一种主要内容。在设计中如何提高防止雷电对10KV架空线路可能产生的故障进行防范，更好的保证电力线路的良好运行，则成为了10kV配电架空线路设计中的重点问题。本文阐述了10kV配电架空线路雷击过电压的特点与形式，并对雷击产生故障的原因和10KV配电架空线路防雷技术要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。

二、10KV配电线路雷击过电压的特点及形式

常见的配电线路雷击过电压形式有两种，即：感应雷过电压和直击雷过电压。感应雷过电压是雷云电流击中配电线路周围路面，受电磁感应的作用，电流在导线处产生感应电压；直击雷过电压是雷云击在电力装置后，有较大雷电流经过电力装置，使电力装置产生较强电压。据有关研究表明，因为直击雷过电压致使10KV配电线路发生故障的概率并不大，真正致使线路产生故障的因素是感应雷过电压。雷云击中地面会对周围电力装置产生电磁感应，从而使配电线路产生感应过电压，感应过电压通常都在10K以上，当感应电压高于80KV时，线路工频电压与感应电压总和就会超过绝缘子一半放电电压，导致配电线路出现跳闸。

三、雷击产生故障的原因分析

雷击10kV架空电力线路事故有很多种，有绝缘子击穿或爆裂、断线、配电变压器烧毁等。雷击事故，与雷击线路这一客观原因有较大关系，和设备缺陷也有很大关系。

（1）绝缘子质量不过关。尤其是P-10型、PQ-15型针式绝缘子质量存在缺陷。近年来，笔者所在地区频频发生雷击针式绝缘子爆裂事故，引起10kV线路接地或相间短路故障。

（2）10kV线路防雷措施不完善。很多地区安装保护配电变压器的避雷器已更换为氧化锌避雷器，但一些距离较长的10kV架空电力线路，却没有安装线路型氧化锌避雷器。

（3）导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器，甚至直接缠绕接线。并沟线夹连接或缠绕接线都不是导线的最佳连接方法，因而导致导线接触不良，经受不住雷击电流的强力冲击。

（4）避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置接地电阻阻值大于1Ω，使泄流能力降低，雷击电流不能快速流入大地。

四、10KV配电架空线路防雷技术要点

（1）提高线路本身绝缘水平。雷电危害的重要环节在于其能够产生感应雷电，而当感应雷电经过配网线路中的电压时，极易造成绝缘子的闪络状况发生。并且当前我国配网线路环境中，线路走廊的设置数量相对较少，且主要采用同塔多回路技术予以实现。此种技术能够有效减少线路走廊，对于整体成本的控制存在积极意义，但是通常会出现两条线路之间的电气距离不够，因此当雷击发生的时候，极容易出现接地故障，严重的情况下甚至可能多个回路一同跳闸。针对此种情况，在防雷设计时应当切实加强导线的绝缘设计，并且适当增加绝缘子数量，在导线和绝缘子之间设置绝缘皮，通过多种途径共同实现对于配网绝缘性能的提升。同时，在10kV线路上还有高压隔离开关、高压跌落式熔断器这些设备，如果这些开关是用硅胶做绝缘体的，这样防雷水平就比不上用陶瓷做绝缘体的，建议在防雷设计时将线路上所有用硅胶做绝缘体的高压隔离开关、高压跌落式熔断器更换为用陶瓷做绝缘体的高压隔离开关、高压跌落式熔断器。这样也可提高线路防雷能力。

（2）控制10kV配网设备接地电阻。通过降低10kV配网设备接地电阻来实现配网整体对于雷电灾害的抵御能力，在实践过程中证明可行并且有效。对于实际工作而言，具体可以通过水平接地体的设置和降阻剂的采用来达到这一目标。对于水平接地体而言，必须承认水平接地体能够在配网线路中起到有效的降阻作用，但它容易受到腐蚀，且使用寿命相对较短。针对此种情况，在选用水平接地体的时候应当加强定期检查，确保其状态能够服务于配电系统防雷工作。其次，降阻剂也能够起到很好的降阻作用，通常将高效的膨润土降阻剂施加在水平接地体附近，以降低10kV配网设备的接地电阻。对配电变压器的保护应该在低压侧装设低压避雷器（此方法对有架空低压配电线路的变压器效果较为明显），与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点各自引下线一起在接地极处连接，称为“三位一体接地”。接地电阻值满足规程中所规定的100KVA以上容量配电变压器接地电阻在4Ω以下，100KVA以下容量的配电变压器接地电阻在10Ω以下。10kV线路上的断路器和隔离开关上的避雷器接地电阻不大于10Ω、避雷针的接地电阻不大于10Ω，100kVA及以上的变压器接地电阻不大于4Ω，100kVA 以下的变压器接地电阻不大于10Ω。

（3）间隙与避雷器相互配合。一是安装避雷器。避雷器对于10kv架空线路中的雷电过电压具有良好的防护效果，但是全线安装避雷器在经济和维护上都是不太可行的，因此将避雷器的安装建议如下：在输电线路雷害事故多发段杆塔进行安装；在配电线路分支处杆塔进行安装；在配电变压器、柱上开关和刀闸等重要配电设备处进行安装；在线路曦处进行安装；在架空绝缘线路与电缆线路转换处进行安装。二是使用并联间隙绝缘子。10kV配电线路保护间隙可以安装在绝缘子串两端，当雷击线路时它在系统中与自动重合闸配合使用，即可将雷电流及时接地，又可对用户不间断供电，从而起到防止绝缘子闪络烧毁，维持线路正常运行的作用。用于10kV配电线路的防雷保护间隙在设计时要考虑以下两个方面的要求：一是雷击线路时，保护间隙应当能够先于绝缘子串放电，捕捉放电电弧根部引导雷电流入地，从而保护绝缘子串和线路不被烧毁，这是保护间隙的首要作用；二是保护间隙与线路的绝缘配合应在保证在线路最大操作，下不击穿，不减低线路绝缘水平。

（4）采用自动重合闸或自重合熔断器作辅助防雷措施。实际证明，当线路受雷击时，10kV线路要完全避免相间短路是不可能的，此