10kV配电网防雷技术研究

10kV配电网防雷技术研究

发表时间：2018-09-12T13:05:30.263Z 来源：《河南电力》2018年7期作者：季作敬司金丽高亚鉴

[导读] 在10kV配网的运行过程中，人为、自然环境等都会对运行安全产生一定的威胁，特别是雷击，容易引发大规模的线路故障季作敬司金丽高亚鉴

（国网山东省电力公司枣庄供电公司山东枣庄 277100）

摘要：在10kV配网的运行过程中，人为、自然环境等都会对运行安全产生一定的威胁，特别是雷击，容易引发大规模的线路故障，是10kV配网需要重点防范的内容。本文就对10kV配网线路的防雷技术保护方案进行分析，探讨有效的防雷技术措施，希望可以为10kV配网安全性提供更有力的保障。

关键词：10kV配电网；防雷技术

引言

10kV配电网设备和分布更为广泛，与用户密切相关，在10kV配电线路防雷线相同，其绝缘水平低，更容易发生雷电事故，影响电力用户，甚至危及人身安全。因此，防雷是安全、电网运行的可靠性。在分析各种配电网防雷技术特点的基础上，提出了一种10kV配电网防雷技术方案，包括10kV配电网防雷和10kV配电网设备防雷。结果可为10kV配电网的安全运行提供参考。

1雷击对电力设备造成的危害

雷击不仅给配电网带来了危害和安全隐患，而且造成巨大的经济损失。2015年江门某城区10kV配电网为例（见表1），总行程的50倍，由于雷击跳闸26次，雷电旅行52%的总次数，雷电会造成电力设备的损坏、断线、接地事故，可见雷电的最大的安全隐患，10kV配电网现状。

2避雷器及跌落熔丝故障原因分析

2.1避雷器选型是否合适

新安江电厂罗桐埠104线避雷器均采用型号为HY5WS-17/40产品。根据GB11032—2010《交流无间隙金属氧化物避雷器》[1]，标准波下的残压与陡波下残压/1.15两者中的较大者为避雷器的雷电冲击保护水平，该避雷器为41.3kV。咨询了避雷器厂家，该型号避雷器能够承受本线最大的雷电冲击电流。

2.2杆塔接地体电阻是否在合格范围内

安排维护人员对10kV系统罗桐埠104线装避雷器的杆塔进行接地体电阻测量。根据DL/T5220—2005《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》[2]，10kV线路接地体电阻应小于10Ω，否则泄漏电流不能快速通过避雷器，易产生雷电反击、绕击[1]。电气试验班对104线沿线杆塔避雷器引下线及罗水泵变压器、白沙微波变压器处接地电阻定期进行测量，并对不合格接地体进行处理，使接地电阻合格，接地体电阻导致雷击故障的因素可以排除。

2.3检查避雷器质量是否符合要求

新安江电厂采购的新避雷器均经过检查并进行预防性试验，合格后方可投入使用。新安江电厂罗桐埠104线避雷器均采用型号为HY5WS-17/40的无间隙氧化锌避雷器，每三年定期更换，且安装前均经过预防性试验合格。随机选取一组换下来的避雷器进行预防性试验，结果合格，因此罗桐埠104线避雷器预防性试验结果良好，质量合格。

3国内中压配电网防雷技术

3.1线路防雷技术

分布线包括架空线路和电缆线路。后者深埋地下，雷声也不那么响亮。因此，配电网的防雷技术主要是架空线路防雷。防雷措施包括设置避雷器、安装线路避雷器和防雷硬件。

3.1.1架设避雷线

避雷器的安装是我国的一项基本防雷措施。根据国内电力行业的常规做法，仅使用1km~2km的线路进入和退出线路变电站和电站。对于所有重要的线路和重雷区域，避雷针安装在整条线路上。10kV架空线路一般没有避雷针，但雷区和重要线路，设置单避雷针。

3.1.2安装线路避雷器

自1993年以来，中国一直在发展线路避雷器。实际运行表明，线路避雷器的安装提高了雷电防护等级，大大降低了闪电速度。目前，在地形复杂的雷击区域，约35kV线路避雷器保护。10kV配电网安装了氧化锌避雷器和间隙避雷器。

3.1.3安装防弧金具

在安装了电弧保护硬件后，线路可以承受一定的雷电闪络概率和工作频率连续电流电弧。防雷配件可将电弧导向金具，防止导体烧毁。防弧金工具主要有两种剥离型防弧金工具和刺穿式反弧隙。防弧金工具在江门、佛山推广后，对防止绝缘导线断线有明显效果。

3.2设备防雷技术

3.2.1配电变压器防雷

根据交流电气设备的过电压保护和绝缘协调，配电变压器的高压侧通常由避雷器保护。避雷针接地线，变压器低压侧中性点和变压器金属外壳3点连接。同时，为了避免“正向和反向过电压”的危险，最好在低压侧安装避雷器。

3.2.2开闭所防雷

避雷器的安装是限制雷电过电压的主要途径。主要措施是在公交线路、线路、开、闭公共汽车上安装避雷器。同时，在开启和关闭过程中，避雷器与保护装置并联。当有危险的过电压时，避雷针会移动，避雷针进入地面保护装置。

410kV配网线路防雷保护水平提升的措施

4.1线路避雷器防雷的基本原理

在雷电击中配网线路杆塔时，雷电电流会分成两部分，分别经过导线、塔体，当雷电流超过一定值时，避雷器会发生动作进行分流，使大部分雷电流从引流线、避雷器中进入地网中。对于经过导线的电流，受导线电磁感应的影响，会出现耦合分量，避雷器大量分流的偶合作用可以对导线起到提高电位的效果，控制导线与塔顶间的电位差，避免绝缘子闪络问题的发生，达到防雷保护的目标。

4.2线路避雷器安装注意事项与效果

在10kV配网线路避雷器的安装中，需要注意的事项有：①在安装位置上，要尽量选择多雷区、雷击概率较大的杆塔，优先安装在铁塔上；②在安装过程中，避雷器应当避免有外部荷载，避免避雷器损坏，并确保安全距离符合要求；③在避雷器接线上，接地线、接地网都需要单独敷设，不能与杆塔共用，接地线截面要超过25mm2，接地网电阻应小于10Ω；④在引下线连接上，应与接地网保持良好连接，尽量缩短长度，材料适宜选用截面2525mm2的铜芯绝缘线[6]。在该10kV配网中，某条线路在雷击密集区共装设了3组9只导线避雷器，在后期运行中，相较于未导线避雷器之前，此条线路的避雷器正确动作，跳闸事故、雷击故障大大降低，起到良好的防雷保护效果。

4.310kV配电变压器防雷

配电变压器的主要防雷措施是避雷器的保护装置。根据规定“电气设备”过电压保护的设计规范应由配电变压器的高压侧避雷器保护。但是，如果避雷器只安装在高压侧，变压器就不能免除“正负过电压”的危害。因此，10kV配电变压器的高、低压侧应由避雷器保护，避雷器应尽可能地靠近变压器的安装位置。与此同时，避雷器的接地线、变压器低压侧的中性点和变压器的金属外壳应在3点接地。

4.310kV线路避雷器对于10kV架空线路，建议设置线路型避雷器以防止雷击。建议使用复合夹克衫和交流间隙金属氧化物避雷器，有效地降低绝缘导体的闪电故障率和闪电跳闸率。同时，针对不同的中性点接地方式，建议采用不同的避雷器。由于中性点接地系统的有效性，该系统在中性点以下的系统设备中没有有效的接地系统，外部过电压引起的雷电较低，最大的长期工作电压避雷器需要较低，推荐避雷器。在没有接地的情况下，基于系统谐振过电压和断续电弧接地过电压的发生和严重程度，基于系统谐振过电压和断续电弧接地过电压的可能性，在无接地的情况下，可以选择金属氧化物避雷器或碳化硅阀避雷器。

结束语

综上，对于10kV配网线路来说，雷电是影响配网运行安全的一个主要因素，为保障配网长久、安全的运行，就必须加强对配网线路防雷保护的重视，了解雷击产生的原因，采取合理、有效的防雷技术措施，制定全面的防雷保护方案，减少雷击故障的发生，提高10kV 配网线路供电的可靠性。

参考文献：

[1]陈明.10kV配电网防雷技术分析[J].科技展望，2016，26（34）：69.

[2]李冰.10kV配电网防雷技术研究[J].民营科技，2016（07）：11.

[3]龙敬朝，陈晓林.10kV配电网防雷技术研究[J].科技风，2016（08）：57.

[4]张克友，陈彦龙.雷击对10kV配电网危害及防范措施[J].黑龙江科学，2014，5（08）：281.

[5]赖长江.10kv配电网防雷改进技术及应用[J].中华民居（下旬刊），2012（08）：16.