10kV配电线路防雷措施研究 张伟

10kV配电线路防雷措施研究张伟

发表时间：2019-06-12T17:12:39.460Z 来源：《建筑细部》2018年第23期作者：张伟1 王振宇2 苗利仁3

[导读] 设计人员在进行防雷设施安装设计的时候，一定要根据实际情况进行科学合理的设计和规划，保证其质量上乘的防雷设施安装具有一定的针对性。

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摘要：文章详细介绍了雷害事故的基本特征及原因分析，介绍了直击雷现场实际的防护方法，提出增强线路绝缘水平以降低线路闪络概率，架空绝缘导线雷击断线的防护措施，采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kV配电线路进行保护，完善10kV配电设备的防雷保护措施。

关键词：配电线路防雷措施 10 kV配电

一、10kV配电线路遭受雷击的原因分析

1.1不规范的防雷设施安装设计

根据相关10kV配电线路遭受雷击的数据表明，主要是因为具有不合理的防雷设施安装，让10kV配电线路中有很多隐患存在。有些地区在设计10kV线路设备的时候，没有结合当地特点有针对性的进行防雷设备的安装，也没有对防雷设备运行的安全稳定性加以全面的考虑。就像有些地区安装的是阀式避雷器，而且让避雷器和弱电设备共用于主地网，最终致使防雷效果严重缺乏，没能将避雷器的实际作用充分发挥出来，反而还阻碍其作用的发挥。因此设计人员在进行防雷设施安装设计的时候，一定要根据实际情况进行科学合理的设计和规划，保证其质量上乘的防雷设施安装具有一定的针对性。

1.2缺乏足够的线路绝缘水平

当避雷线或者是杆塔遭受雷击的时候，线路绝缘层上会产生高达10kV至400kV，一旦线路的绝缘水平缺乏，那么就很容击穿其绝缘层，不仅仅会导致线路短路或者是跳闸现象的产生，还会导致重大电量的损失。因此在线路搭建的过程中，可以尽可能的应用具有较高冲击闪络的绝缘子，例如P20绝缘子具有192.36kV的U50%放电电压，X-45绝缘子具有220.34kV的U50%放电电压。而且线路设计人员需要多方面的考虑绝缘子的经济实用性以及安全可靠性，这样才能保证合理的利用绝缘子，减少绝缘子出现闪络事故。

1.3防雷设备投入改造力度不够

虽然我国逐渐加大了电力改造方面的力度，供配电系统的实际运行状况发生了质的飞跃，人们的用电水平也有所提高，但当前的配电线路防雷技术和水平，相较于其他西方国家还是较为落后，各个地区所改造的防雷设备现状还有待加强。同时在进行防雷设备管理工作上，还存在或多或少的问题和漏洞，其管理工作也没有真正的落到实处，还处于流于形式的状态，例如没有对防雷设备进行定时定期的维护和检修，因而不能及时发现和处理设备中所存在的问题，导致防雷设备中存在的安全隐患较多。正是因为这些工作的不足，导致雷害事故频繁发生。

二、10kV配电线路避雷的方法和措施

由上文的阐述我们可以看相出，10kV配电线路在受到直接形式的雷电和感应形式的雷电电压影响时，会带来不同的危害和影响，严重时将会对10kV配电线路工作人员和周围安全带来威胁。面对这一现象，要加强对10kV配电线路安全性的关注度，利用合理化方法和方案来对10kV配电线路进行避雷保护，保证10kV配电线路和整个电网的安全性。

2.1绝缘设备的设置

对于10kV配电线路来说，其雷击的主要原因之一是由于绝缘能力较差。面对这一问题，需要增加对10kV配电线路绝缘保护工作的关注度，增强10kV配电线路抗雷击能力。对于10kV配电线路绝缘设备的设置来说，再结合西方国家的研究经验和我国研究人员的研究成果来看，可以从以下几个方面开展。其一，在10kV配电线路系统中，把冲击形式的电压变化为性能较高和具有较强耐压力的绝缘子，保证10kV 配电线路的抗雷击性。其二，利用不平衡的绝缘形式，来进行设置。其三，利用具有绝缘性的横担和具有绝缘能力的塔头，来对10kV配电线路进行绝缘保护，保证10kV配电线路的安全性。10kV配电线路利用具有绝缘性质的横担来进行保护，对不同装置进行分析和研究后，发现横担形式绝缘装置比铁横担的绝缘性质要好几倍，增加了10kV配电线路的绝缘能力，具有较好的耐污性和较强的使用性。

2.2避雷设备以及其它防雷方法

避雷设备安装也是10kV配电线路防雷的主要方法之一。站在实际应用的角度来说，可以把10kV配电线路的避雷设备划分为以下几种形式。其一，配电性的避雷设备。其二，线路中的避雷设备。其三，电站中的避雷设备。其次，为了保证10kV配电线路的安全性，降低10kV配电线路受到雷击的侵袭率，也可以利用保护间隙的方法，主要是在绝缘设备的子串周围，来关联一个具有电极的金属设备，保证间隙中产生的电压要小于绝缘子产生的电压。在雷电产生时，因为间隙中产生的电压小于绝缘子产生的电压，雷电可以利用这一间隙来进行电压释放，使得电流在间隙中随着时间的推移渐渐消退，保证了绝缘子的安全性，从而也保证了10kV配电线路的安全度。再次，接地地阻的降低，也具有避雷的能力，但是其在10kV配电线路应用效果较不明显，在一些雷电电压数值较小情况下，应用效果较好。最后也可以利用避雷线建设这一方法，来对10kV配电线路进行避雷保护，效果较为明显。

2.3加大过电压保护措施的运用

为了保护配电线的绝缘层，可以在较为开阔的地带进行架空避雷线的架设，如果将导线和避雷线间冲击系数比作K的话，那么绝缘线的感应电压则会相对小很多，所达到的效果是降低电压（1-K）倍。但是该方法具有较大的投资成本，当架空避雷线遭受雷击的时候很容易出现反击闪络/定位高度较低的雷电先导容易产生绕击闪络，还会有可能因为工频续流导致绝缘导线的熔断。保护间隙可以拉长电弧，让电网电压对电弧燃烧不起维持作用，也是最简单的灭弧装置之一。但是间隙不能进行雷电流后工频短路电流的切断，这时就需要在自动重合闸的配合下进行电弧的切断，而且间隙电压的扰动会对电能质量产生影响，间隙放电容易陡波击穿线圈形式的设备。随着不断得到提高的氧化锌阀片的技术性能，让人们逐渐接受了氧化锌避雷器所具有的保护性能，进而在电气设备的过电压保护上有着广泛的应用，但是其的保护范围较小，只能对附件的电气设备加以保护，避免受到雷击，而且在长期对运行电压的承受中，会让电阻片的裂化面得到加速，进而