10kV架空线路防雷措施探讨

10kV架空线路防雷措施探讨

罗威彭珍

广东省兴宁市气象局

摘要：10kV架空线路具有分布区域广，结构复杂，绝缘水平较低等特性。由于其暴露在室外受天气影响较大，雷击跳闸在10kV架空线路跳闸中占的比例不容忽视，严重危害架空电网的安全性。本文结合实际，对10kV架空线路易遭雷击破坏的原因进行分析，并提出适用于架空线路防雷的技术措施，以供参考。

关键词：10kV架空线路；雷击原因；防雷措施

一、前言

近年来，随着我国经济建设的高速发展，人民的生活水平不断提高，人们对能的需求越来越大，电力建设速度也越来越快，但电力线路安全运行还不是很稳定。据相关统计数据显示，在10kV架空线运行时，其跳闸次数的75%~85%均是受到雷电影响。特别是在一些地理条件复杂的地区，土壤电阻率较大，产生雷击危害的频率更高。因此，本文结合实际，对10kV架空线路易遭雷击破坏的原因进行分析，并提出适用于架空线路防雷的技术措施，以供参考。

二、10kV架空线路易遭雷击破坏的原因分析

10kV架空线路易受到雷击破坏的原因主要源自三个方面：首先，该架空线路防雷水平较低，这类问题集中地出现在一些经济欠发达的地区，由于防雷措施及配套设施没有及时更新，导致这些地区的架空线路十分脆弱。其次，线路的绝缘水平较低。10kV线路遭受雷击时，其表面的电压值迅速增长，由于线路的绝缘性较差，导致线路被击穿，无法在短时间内得到修复，因而严重地影响到人们的生产及生活。最后，架空线路的安装过程中暴露出诸多的安全隐患。这类问题的出现带有很大的人为性，由于电力公司在检测线路时没有把好质量关，或是在防雷处理上缺乏周密的筹划，因而降低了架空线路的安全性和稳定性。

三、10kV架空配电线路防雷原理

我们在对10kV架空配电线路开展防雷保护的过程中，主要采取疏导与堵塞两种措施。其中疏导式防雷方式可以允许10kV架空配电线路有一定的雷击跳闸率，以尽可能的减少雷击事故的发生。而10kV架空配电线路堵塞式防雷保护则主要是通过尽可能的提高10kV架空配电线路承受雷击的能力，从而最大限度的避免10kV架空配电线路在遭受雷击时发生故障，减少10kV架空配电线路的雷击跳闸率。在10kV架空配电线路防雷保护方式的选择上除需要考虑10kV架空配电线路所处环境、雷击强度以及其他一些因素外，还要根据防雷保护的技术与经济等多方面比较确定较为适宜的技术方案来实现对10kV架空配电线路的防雷保护。10KV架空线路上不同的防雷装置的效果和保护范围不一样，但其原理基本相同。在线路绝缘薄弱点附近安装防雷装置，在正常工作条件下防雷装置不承受持续工频续流，处于“休息”状态。当10KV线路遭受雷击时，架空线路上传输的雷电过电压超过一定数值时，防雷装置形成短路通道，雷击后的工频续流在防雷装置的作用下释放到线路允许的范围内，保护了线路和设备又避免了线路的跳闸。

四、10kV架空线路防雷保护措施

在实际工程中，架空裸导线在输电线路中大量使用，因此，对架空裸导线的防雷保护对于电网的安全稳定运行是至关重要的，根据现场调研情况表明，在电网中存在零值与劣值绝缘子，零值与劣值绝缘子的出现，极大的影响了配电网的耐雷可靠性和稳定性。针对上述原因，我们提出一些预防架空导线的防雷保护措施：

（1）提高线路局部绝缘水平。为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，即在绝缘导线固定处加厚绝缘，使放电只能从加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线，通过上述方式可有效提高线路的冲击放电电压。

（2）安装避雷器进行保护。目前，国内外已广泛采用线路合成绝缘氧化物避雷器用于输电线路防雷，并取得明显的效果。实践表明，金属氧化物避雷器无论在防止雷直击导线方面，还是在雷击塔顶或避雷线时的反击方面都非常有效的。特别是位于高土壤电阻率的容易绕击的山区线路，采用传统的防雷措施往往收效甚微，只有采取安装线路避雷器的防雷措施，才能有效防止雷击闪络故障。

有关试验分析表明：1）杆塔的接地电阻对线路的耐雷水平影响很大。不论避雷器安装方式如何，线路的耐雷水平基本上随接地电阻的增加而减少；2）避雷器能承受较大的雷电流所产生的放电能量，从通流容量来说有较大裕度，可以保证避雷器和线路安全。

因此，对于杆塔接地电阻较小的，只要在两边相安装避雷器，即可有效地提高线路的耐雷水平，可以满足防雷的需要。而当杆塔接地电阻较大时（大于60Ω），若只在边相安装2支避雷器，虽然也可明显地提高线路的耐雷水平，但耐雷水平只为109kA。此时，若在中间再多装设1支避雷器，则可使线路的耐雷水平更进一步提高。

由于架空线路避雷器的投资较大，因此易击段和易击点的确定是非常重要的，必须进行技术经济比较和分析。线路避雷器安装地点的确定应根据线路的具体运行情况，如历年跳闸率、易击段、易击杆塔，充分利用雷电定位系统对有关雷电和线路落雷参数进行分析，结合线路杆塔的各种参数，包括地形、线路运行最高电压以及绝缘配合等因素来综合考虑。

架空线路避雷器安装时应注意：1）水平排列、垂直排列的线路可只装上下两相，三角形排列的线路安装上相；2）易击点析杆塔安装了避雷器，如相临杆塔接地电阻偏高，最好在两侧相临杆塔上同时安装；3）安装时尽量不让避雷器受力，并保持足够的安全距离；4）避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不得小于25mm2，尽量减小接地电阻。

（3）在绝缘子两端并联放电间隙防止绝缘导线的绝缘层击穿。在试验室对架空绝缘导线的绝缘子两端并联保护间隙，做雷电冲击试验，结果表明：只要把间隙的放电电压调整到等于或略大于绝缘子的冲击放电电压，线路的雷电放电就会在保护间隙之间发生，从而可以有效防止绝缘导线的击穿，也就彻底解决了绝缘导线的雷击断线问题。

（4）降低配电设备的接地电阻。在架空线路中，降低接地电阻的主要采用以下两种方法：1）水平接地体。一般在架空线路中均采用这种方式进行降阻，从对实践调研中发现，这种方法难以达到目标值要求，且及易腐蚀，使用年限不长；2）施加降阻剂进行降阻，实践证明，在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的接地电阻效果明显。

GPF-94高效膨润土降阻防腐剂具有较低的电阻率，加水后有较大的膨胀倍数（3～5倍），施加在接地体周围相当于增大了接地体的有效截面，消除了接地体与周围土壤的接触电阻；具有较强的吸水性和保水性以及随时间推移不断向土壤中渗透和扩散，降低了接地体周围的土壤电阻率，因而具有较好的降阻性能，特别是对高土壤电阻率地区以及干旱地区的降阻效果最为明显。

五、结论

总之，雷电活动是一种复杂的大自然现象，目前没有哪种防雷措施，能够起到绝对防雷作用，即使比较成熟的防雷措施，也只能是相对降低雷害概率，减少线路雷击跳闸次数。因此，为大幅度降低或消除线路雷害事故，必须在实践中探索，不断积累运行经验，从实际出发，因地制宜，综合治理，才能够真正见到成效。

参考文献：

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