10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析
10kV架空线路感应雷过电压影响因素分析
10kV架空线路感应雷过电压影响因素分析作为电力系统主要组成部分的架空线，由于长期暴露在野外，极易受雷擊，造成线路故障，导致巨大的经济损失。
本文首先分析了感应雷的原理，结合常见的地形分析了架空线感应雷的受雷宽度。
其次，从闪络次数角度分析了架空线自身特性与感应雷的关系。
最后，本文分析了避雷线和避雷器降低感应雷跳闸率的效果并提出线路设计与改造的建议。
标签：架空线路;防雷;避雷线;避雷器;闪络次数;跳闸率;0 引言以广州市从化区为例，从化10kV配电网共有馈线226回，线路总长2960.8km，其中电缆线路584km，架空裸导线2198.8km，架空绝缘导线178km。
从化地区山地多，年平均雷暴日80天。
另外，线路以架空为主，容易受雷击。
2018年变电站开关总跳闸次数为263次，重合闸不成功24次，因雷击造成的跳闸事故占比5.5%。
雷击故障中，直击雷占比15%，感应雷占比85%。
因此，通过对感应雷进行分析研究，具有十分重要的意义。
1感应雷过电压的原理1.1 感应雷的形成当雷电击中架空配电线路附近的地面时，在雷电的放电过程中，空间电磁场急剧变化，是处于电磁场中的架空线路上感应出过电压。
感应雷过电压幅值的构成上，以静电分量为主。
雷电负电荷被迅速中和，使先导放电通道电场强度急剧减弱。
由于束缚导线上正电荷的电场消失，导线上的束缚电荷迅速的沿导线向两端运动，形成感应雷过电压的静电分量。
1.2 规程法计算感应雷过电压工程中实际计算按DL/T620-1997标准取值，如雷云对地放电时，落雷地点距架空导线的垂直距离S≥65m时，无避雷线的架空配电线路导线上产生的感应雷过电压最大值可按下式估算：式中：--雷击大地时感应雷过电压最大值，单位为kV;--雷电流幅值，单位为kA;--导线平均高度，单位为m;--雷击点与线路的垂直距离，单位为m。
2 10kV无避雷线线路电气几何模型原理图1为经典的EGM用于无避雷线的配电线路屏蔽保护计算时的几何模型图。
10kV架空配电线路雷击故障特性及防雷策略
10kV架空配电线路雷击故障特性及防雷策略摘要：雷击故障是我国电网中常见的问题之一，特别是在10kV架空配电线路中雷击故障问题更为突显，不仅严重影响了配电网安全、稳定运行，还极易引发安全事故，进而给人们的生命财产安全造成巨大的损失。
鉴于此，本文将对10kV架空配电线路雷击故障特性及防雷策略进行探讨。
关键词：10kV架空配电线路；雷击故障特性；防雷策略1雷击分类1.1感应雷雷击过电压雷云在进行放电之前，线路上的正电荷逐渐吸引到靠近电场突变点附近的导线上，转变为负电荷，负电荷将会被排斥到两侧运动。
雷云在进行放电的时候，负电荷会迅速地中和，正电荷逐渐会失去束缚力，最终以电压波的形式向两端迅速传播，形成了静电感应过电压。
另外，直击雷放电逐渐会形成强大的脉冲磁场，磁力线会穿过配电线路导线与大地之间形成的电气回路，瞬间就能够产生电磁感应过电压。
静电感应过电压和电磁感应过电压会逐渐叠加，从而形成感应雷过电压，幅值可以高达400kV-500kV，远远超过了设备的雷电冲击耐压，进而出现故障，最终导致跳闸等现象的发生。
1.2直击雷其主要就是指带电的云层直接对某物进行猛烈地放电，其破坏力十分巨大。
根据我国相关规定和标准，10kV及以下的配电线路和设备并不会单独设立相应的避雷线和避雷针，其主要原因是因为直接击中配电线路的雷电比较少。
2 10kV架空配电线路雷击故障特性2.1地闪密度能够有效判断地区雷电活动强烈程度，地闪分布与10kV架空配电线路的雷击故障点之间存在密切关联每年的夏、秋两季属于多雷季节，在雷雨天气会频繁出现雷电地闪活动，配电线路受雷击危害而发生跳闸故障的概率非常高。
雷击闪络很少会重复，一旦出现雷击闪络就会导致导线挂线、避雷线悬挂点等被烧毁。
当接地引下线接地电阻值较大时，在雷击闪络后会出现明显烧毁的痕迹。
在雨季和潮湿环境下，配电线路的防雷设备老化速度会加快，防雷性能会下降，所以，应在雨季来临前加大配电线路防雷设备的检查力度，对于老旧化的防雷设备应及时更换。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性_王希
摘 要 ： 架 空 配 电线路绝缘 水 平 低 ， 直击雷及雷电 感 应 过 电 压 导 致 的 雷 击 闪 络 事 故 率 很 高 ， 为了重点研究考虑大 采用时域有限差分（ 地 有限 电 导 率 后 配 电线路 雷 电 感 应 过 电 压 的 波 形 特 性 和 统 计 特 性 ， ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ｉ ｍ ｅ － ， 算 法 求 解 多导 体传 输 线 方 程 ， 在算法中考虑了绝缘子的闪络过程以及大地电导率对传输线的影 Ｆ Ｄ Ｔ Ｄ） ｄ ｏ ｍ ａ ｉ ｎ 给 出了 线路 在 几 种 典 型 雷击 情况 （ 直击雷 和 雷电 感 应 ） 下， 不同大地电导率时配电线路上的感应过电压发展过 响， 程 及分 布 特性 。 分析 结果表 明 ， 不考 虑 大 地 电 导 率 与 考 虑 大 地 电 导 率 的 计 算 结 果 相 差 很 大 。 还 分 析 了 雷 电 流 幅 值、 上升时间、 雷击 点与 线路 距 离 等因素 对 雷电 感 应 过 电 压 水 平 的 影 响 。 针 对 不 同 大 地 电 导 率 情 况 下 配 电 线 路 的 感 应 过 电压进 行了 统 计 分析 ， 给 出了 考虑 直击雷及 不 考 虑 直 击 雷 两 种 情 况 下 线 路 最 大 感 应 过 电 压 概 率 分 布 、 绝缘 闪络 率 以 及 闪络 次 数 。 ； 配 电线路 ； 大地电 导 率 ； 感 应 过 电压 概 率 分 布 ； 雷电 关键词 ：１ ０ｋ Ｖ 线路 ； 时 域 有限 差 分 （ Ｆ Ｄ Ｔ Ｄ） ： （ ） 中 图分类 号 ： 文献 标 志 码 文章 编号 ： ＴＭ ７ ２ １． １ Ａ １ ０ ０ ３ ６ ５ ２ ０ ２ ０ １ １ ０ ３ ０ ５ ９ ９ ０ ７ － － －
10kV配电线路的雷电感应过电压特性
大地 电导 率 减 小 时 ． 线 路 感 应 电压 幅 值 也 会 随 之 减 小 ． 波形 变
化 幅 度 增加 ． 甚 至 可 能 会 出现 电压 的极 性 改 变的 情 况 。
速 的 中和 ， 此 时 先 导通 道 中的 电场 会 迅 速 的 下 降 ， 束缚 电荷 释 放 之 后 会 沿 着导 线 运 动 ． 从 而 形成 雷 电感 应 过 电 压 。 一般 情 况 下 ．通 过 主 放 电雷 电 流模 型 能 够将 不 同距 离位 置 处 的 电磁 场 分 布 计 算 出来 ．然后 根 据 电磁 场及 线路 的耦 合 关 系 能 够将 对
１ 雷 电感应过 电压特性
雷 电感 应 过 电压 指 的是 电 气设 备 附近 的地 面被 雷 电 击 中
明显 看 出 ，从 中点位 置 到 末 端 位 置 电 压 的 波 形 并 没有 太 大 的 波动 ， 基本保持一致 ， 由此 可见 ， 大地 并 不 是 理 想 的 导体 。 研究
路 防 护 工 作 提 供 参 考
２ ． １ 提 高配 电线路 的绝 缘水 平
一Leabharlann 之后 ． 导 致 空 间 内的 电磁 场 突然 发 生 变 化 ， 使 得 未被 雷 击 的 电 气设 备 出现 感 应 过 电 压 的现 象 。假 如 雷云 中 带有 大量 的 负 电
荷． 先 导通 道 与 雷云 的 电场 之 中存 在 线路 ， 导线上形成束缚 电 荷． 此时． 先 导 通 道 并 没有 明显 的 电 流 ， 但 当雷 云在 １ ０ ｋ Ｖ配 电
电 力 系统 的 安 全 稳 定 运行 对 于社 会 的稳 定 、 区域 经济 的
10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施
10kV 配电线路雷击故障分析及防雷措施摘要:在现代的快节奏生活中，电逐渐渗透到人们的日常中，比如做饭、看电视等等，因此确保电的安全是很重要的。
这篇文章讲述的就是提高十千伏配线线路的抗雷击水平，这样才能在雷雨时候能安全使用电，给人们的生产及生命安全提供了一个重要的保障。
这篇文章就着重分析了配电线路抗击故障的原因、遭受雷击造成的危害及防雷的措施。
关键词: 10KV配电线路；雷击故障；防雷措施引言:随着我国经济实力的提高，人民的物质生活逐渐提高，对生活的质量也要求更高。
再加上现代的快节奏时代，电已经成为人们生活的一部分。
但是由于雷击天气的影响，会经常造成电路故障的发生。
现在10KV的配电网络已经是相关系统的最主要网络，正因为如此，雷击造成的影响更严重。
首先，雷击会造成线路的跳闸或者短路、断路，这直接扰乱了人们的生产生活相关的设备也有了一些的损害。
因此，必须要提高配电线路的防雷水平或者防雷设备的质量，这样才能让人们的生产生活得到一个好的保障。
1.10kV配电线路遭受雷击的形式和危害雷电是将于的水滴分布不均导致，空气对流的过程是云层上、下不部产生不等量的电荷，形成一定的电位差而形成的雷电。
10KV配电线路遭受雷击的形式大概有两种:感应雷过电压和直接雷电。
感应雷过电压又分为静电感应过电压和电磁感应雷过电压。
雷电放电时。
通道中的电荷对线路产生感应，线路上的正电荷被拉到附近的电场从而变成束缚电荷。
放电的时候又中和了导致束缚电荷又变为自由电荷，自由电话根据导线的流向而产生的电压称为静电感应过电压。
是积累，又会产生一个脉冲磁场，这个磁场线与大地之间形成回路，又形成了一个电磁感应雷过电压。
这两个电压的叠加的幅值在四五百千伏左右，已经超过了平常设备的冲击耐压，进而导致雷电事故发生。
另一种是直击雷，但是由于能直接击中配电线路情况的概率很小，所以不会在低千伏配电线路的地方设置独立的避雷装置。
由于生活中需要的各种电都是来自外部的，高压，低压、通信电缆等等一系列都是从外部引入。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性 韩军
10kV配电线路的雷电感应过电压特性韩军摘要：当前，10kV配电线路架设过程中防护配电线路雷电过电压现象已经成为了该领域关注和研究的重点。
实验和研究的结果表明，将地线架设置在配电线路的上方可以在满足底线和导线安全距离的基础上，有效缩短底线、导线之间的距离，从而提高接地的效果。
当接地电阻率上升时，绝缘电子的电压也会相应的降低，配电线路防御雷电的能力就会显著提升。
关键词：10kV配电线路；雷电感应；过电压特性1前言感应雷过电压易造成配电线路跳闸，从而影响电力系统安全运行，而线路上感应雷过电压的影响因素较多，有必要深入研究以减少雷击事故发生。
2当前我国10KV配电线路产生雷击的原因2.1配电线路自身具有的特性我国10KV的配电线路一般是应用在中小城市或者是县级城市的电力运输，随着我国电力设施的不断完善，传统的35KV电力系统逐渐被10KV的配电网络系统代替。
当前配电线路出现雷击过电压有两种情况：其一，雷直接击中配电线路；其二，雷击中配电线路附近的物体，因为电磁感应的存在产生了过电压。
随着10KV配电线路的使用，雷击事故已经明显减少，其本身有一定的防雷能力，但是这种配电线路会受到两种雷击过电压的影响，进而对相关的电气设备产生很大的破坏作用。
配电线路中的导线和塔杆等设施有一些金属物质，使其容易吸引雷电云层中的电荷，导致雷击事故的发生。
2.2人工设计的10KV配电线路防雷设施存在漏洞在对10KV配电线路进行设计的时候没有依据当地的实际情况以及天气的特点进行设计，这使得防雷设施的作用得不到充分的发挥，甚至还有的地方没有安装相应的防雷装置，这些都造成了防雷效率降低。
3雷电感应过电压波特性影响雷电感应过电压形成的因素包括雷电与配电线路之间的距离、雷电流波动的距离、配电线路的高度等。
除了上述的主要因素外，雷电流波前时间、回波速度、大地导电率、接地电阻等都会对雷电感应过电压的形成产生影响。
在雷电感应过电压的计算过程中，接地电阻和雷电同波速度很小，因此可以忽略不计，相应的，雷电同波速度和接地电阻在雷电过电压的变化过程中所产生的影响也很小，同样的可以忽略。
10千伏配电线路如何防雷
10千伏配电线路如何防雷10千伏配电线路非常复杂，一旦遭遇了雷害事件，就很难对电网进行维修管理，往往会造成重大的经济损失。
雷电是一种常见的自然现象，人们无法预测其发生的准确时间，因而给10千伏配电线路造成了很大的危害。
大量研究表明，雷害事故主要是由于线路受感应雷电过电压的影响而导致的。
因而做好10千伏配电线路的防雷措施，保证电网的安全运行迫在眉睫。
一、影响10千伏配电线路的影响因素1、感应雷过电压感应雷过电压是指架空的配电线路因周围发生闪电而产生的雷电过电压，虽然线路没有被雷电直接击中，但是导线上感应出了很多的与雷云性质相反的电荷。
事实证明，因感应雷过电压而引起的雷害事故次数占配电线]路总故障数的90%，已经成了了10千伏配电线路故障的罪魁祸首。
有文献研究表明，如果10千伏配电线路的导线离地面十米，雷击的位置与导线相距五十米，就会产生100千安的雷电电流，如果线路没有做任何的防雷措施，产生雷过电压的最大值能够达到500千伏。
若10千伏配电线路的绝缘效果不佳，就很容易被雷过电压击穿，甚至击断。
2、绝缘水平因配电线路中的因绝缘子的爆炸引起的故障率也很高。
绝缘子能否正常运行决定了配电线路的安全性，因为绝缘子决定了10千伏配电线路的绝缘水平。
因此，必须做好绝缘子的维护工作。
在10千伏配电线路长时间运行的情况下，如果没有定期地对绝缘子进行检测、维修或者更换，一旦线路出现了老化的现象，整个配电线路的绝缘水平就会大大地降低，增加了雷害事故的发生概率。
3、防雷保护安装①变压器的安装。
一旦雷过电压的数值达到了额定电压的十几倍，就会击穿变压器中性点周围的绝缘保护层。
当前国内大部分变压器的避雷器安装都选择在高压的一侧，低压侧的防雷保护很弱。
变压器防雷保护既可以安装在总熔断器的前面，又可以安装在配电线路出现的前方。
在安装的过程中，必须将避雷器的低压端接地。
由于电流型保护器后面的零线不能重复地出现接地的现象，否则一旦保护器失去了工作能力，就不能对整个线路进行防雷保护，因而低压避雷器的接地线要安装在变压器零线出现的首端。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性
薛 建 华
（ 国网黑龙 江省 电力有限公 司哈 尔滨供 电公司 ， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： １ ０ ｋ Ｖ配电线路具有绝缘水平低的特点 ， 因此在使 用过程 中容 易遭到雷击而 出现严 重的安全事故 。当前 ， １ ０ ｋ Ｖ配 电线路架设 过程 中防护配 电线路 雷电过 电压现 象已经成为 了该领域 关注和研 究的重点 。实验和研 究的结果表 明， 将地 线架设置在配 电线路的上方可 以在满足底线和导线安全距 离的基础上 ， 有效缩短底线 、 导线之 间的距 离 ， 从 而提 高接地 的效果 。当接地 电阻率上升时 ， 绝缘 电子的电压 也会相应的 降低 ， 配电线路 防御 雷电的能力就会显著提升 。
关键词 ： ｌ Ｏ ｋ Ｖ 配 电 线路 ； 雷 电 感应 ； 过 电压 特 性
ｌ Ｏ ｋ Ｖ配电线路在适用和运行 的过程 中很容 易受 到雷击而产生 会有所下 降 ， 波形 则保持不变 ， 最终导致 的结果是 电压正负极 的改 严重 的安 全事故 ， 造成这一 问题 的主要 原因是架空线路的绝缘效果 变 。 没有 达到要求 。ｌ Ｏ ｋ Ｖ配 电线路 中主要 的安 全隐患来源于雷击高发 ４ 雷 电感 应 过 电压 的 概 率 闪 络 特 性 分 析 根据计算 结果显示 ， 当大地 电导 率变大 时 ， 雷电感应 过 电压 会 路段 的大地以及线 路周边的高层 建筑 在线路上产生较大 的电压 。 为 了避 免这 一问题 ，早在上个世纪 ７ ０年代就有相关的学者和专家提 有所下降 ， 因此适 当提升大地 电导率可 以在一定程 度上降低 配电线 出通过在架 空配 电线路 中架设接地 线的方式来 预防雷 电感应 过 电 路雷击事故 的发生频率 ，相 应的闪络率 和闪络 的次 数也会 明显降 很 多配电线路的 压现 象 ， 本文将根据 ｌ Ｏ ｋ Ｖ配 电线路雷 电感应过电压的特点和现状 ， 低 。导致配电线路闪络现象 的主要 原因是直击雷 ， 短路现象都是由直击 雷导致 的 ， 尤其是 当配 电线路 没有 高层 建筑的 提 出 相应 的 预 防 方 法 。 保护时 ， 直接雷对配 电线路 的破坏将会更加严重。 １ 雷 电感 应 过 电压 当ｌ Ｏ ｋ Ｖ配电线路的周边 有较 多的高层建筑物时 ，由于建筑 的 ５有效 防止雷 电过电压的策略 ５ ． １ 新 型设备材料的应用 。钢绞线具有较好的防雷性能 ， 因此是 高度 高于导线的高度 ，因而会对线路 的信号产生一定 的屏蔽现 象 ， 使 导线中的弧度大幅度降低 ， 这样 雷电直击 导线 的现象就会 明显减 制作避 雷线 的理想材料 。避 雷线一般架构 在配 电线路 杆塔 的最 高 少 。从 这一角度来看 ， 高层建筑能够在 一定 程度上气道减弱雷 电产 处 ， 这样才能充分发挥避雷针的避雷作用。 当前 ， 我 国配 电线路中的 生的电场 ， 从 而降低局部 的总电荷量 ， 当出现雷 电时可 以减 少导线 高压输 电路 和超高压输 电线 路通常会采用 专 门的镀 锌钢绞线作 为 避雷线 的材料 ，这两种线路对 避雷线的横截面积也有特殊 的要求 ， 上的雷电感应过电压 。 般采用横截面积为 ２ ５ 、 ３ ５ 、 ５ Ｏ 、 ７ Ｏ平方毫米的绞线作为原 材料 。 绞 ２ 雷 电感 应 过 电压 的 计 算 方 式 相应 的采用 的壁垒线横截 面积也越 大。壁垒线 雷电感应过 电压的计算方 式如下 ： 首先 ， 根据 放 电雷 电流模型 线 的横截面积越 大 ， 这会影 响线路 的稳定性 ， 因此 计算 雷 电不 同通 电位 置的 电场分布情 况 ； 其次， 根 据线路 和电磁场 在风力 的影 响下会产生一定 的震动 ， 需要采取防震锤 降低节点 的震动 。 随着 电力产业 的发展 以及科学技 之间的作 用关 系 ， 计算不 同雷 电场在 配电线 路不 同区段上形成 的感 一些发达 国家在超高压线路 的架设过程 中已经开始应 用 应 过电压。 几年来 ， 随着科学技术 的进步 ， 一种新 的计算方式进入 了 术 的进步 ， 良导线具有强度高 、 稳定性强 、 耐用 、 导电率高等特点 ， 可以 人们 的视野 ， 这种计算方式就是 Ｆ Ｄ Ｔ Ｄ计算 模式 。这种计算模式通 良导线 。 过计算 大地的有限电导率和绝缘子对雷 电过 电压 的影 响 ， 有效 的提 有效提高雷电过电压 预防的效果 。 ５ ． ２ 安装施工工艺的改进 。 保 护角的控制是 １ ０ ｋ Ｖ配 电线路雷电 高了雷电过电压的计算精度 ， 弥补 了传统计算方式的缺陷和不 足。 感应过 电压预防的关键环节 。 因此 ， 在配电线路的架设 过程 中 ， 必须 ３雷 电感应过 电压波特性 影响雷 电感应 过 电压形成 的 因素包 括雷 电与配 电线路 之间 的 重视对保护角的设置 。可 以在监 控线路 中设置小保护角避雷线 ， 这 还可 以适 当的减 少保 护 距离 、 雷 电流波动 的距离 、 配电线路的高度 等。 除了上述 的主要 因素 样可以起到 良好 的规 避雷击 的作用 。此外 ， 这样可 以有效 的提高导线对 雷电 外， 雷 电流波前 时间 、 回波速度 、 大地导 电率 、 接地 电阻等都会 对雷 角 的数量或增大导线 的保护 面积 ， 电感 应过电压的形成产生影响 。在雷 电感应过 电压 的计算过程 中 ， 的屏蔽效果 。在 配电线路 的安装 和架设 过程 中 ， 必须采用科 学合 理 并 积极 的开展技术 的创新 ， 尽 可能降低 避雷线 的保 接地 电阻和雷电同波速度很 小 ， 因此可 以忽 略不 计 ， 相应 的 ， 雷 电同 的工艺 和技 术 ， 这样就能预 防绕击现象的发生。 波速度和接 地电阻在雷 电过 电压 的变化 过程 中所产 生的影 响也很 护角 ， ５ ． ３严格技术规范。配 电线路的改造是一个复杂的过程 ， 尤其 是 小， 同样的可 以忽略 。 输电线路的改造等工作具有周期长 、 涉及技术多 、 ３ ． １ 最大感应过 电压与雷 电流 幅度 的关 系。雷电流变化幅度与 杆塔结构的改造 、 配电线路 中最 大感 应过电压呈正比关 系。 但是 当线路 的高度和雷 电 成本高等特 点 ， 在进 行这些改造 时必 须严格遵守技术 规范 ， 结合 地 经济发展状况等选择合适 的技术进行线路 的改造 。 流 的增加 幅度 达到一定 的数 值时 ，配电线路会发生跳 闸的现象 ， 从 理环境 、 而导致严 重的安全 事故。 这时需要 采取 的措施是立 即对雷击点附近 结 束 语 本文主要对 ｌ Ｏ ｋ Ｖ配电线路雷 电感应过 电压 的特点现状进行 了 的导 线进行通 道的开放 ， 使 电流 能够及时 的流 出 ， 这 样就能避 免绝 分析 ， 并结合其特性提出了具体的措施来加强雷 电过 电压预 防的效 缘子 串出现跳 闸的现象 ， 进而避免更严重的故障发生 。 ３ ． ２最大感应过 电压与大地 电导率 的关 系。在所 有影 响雷 电感 果。希望通过本文 的研究和 阐述 ， 能够为配 电线路 的架设和改造提 从而促进 我国电力产业 的长期有序发展。 应过 电压 的因素中 ， 大地 电导率是最为重要 的因素。大地 导电率直 供一定 的参考 ， 接影 响着 电压 的正 负极 以及 电压 的增 长幅度 ， 大地导 电率 的升高会 参 考 文 献 ｌ 】 陈思明， 尹慧． １ Ｏ ｋ Ｖ 架 空 配 电线 路 感 应 雷 过 电压 暂 态特 性 分 析 ［ Ｊ ］ ． 导致 电流增 幅以及 电压增 幅的提 升。大地具有较高的电阻率 ， 并 不 【 是理想 的导体 ，因此 只能对 配电线路的局部感应过电压产生影 响， 电瓷避 雷 器 ， ２ ０ １ ４ （ ２ ） ： ９ ０ — ９ ６ ． ２ 】 甄雄辉． １ Ｏ ｋ Ｖ 配 电线路 架设 地 线对 雷 电感 应 过 电压 的 防 护 效 果 分 但是大地 的导 电率对高频 电磁场会产生较大的影响 。 当雷 电波在线 【 Ｊ Ｊ ． 中国高新技术企业， ２ ０ １ ５ （ ２ ９ ） ： １ ３ ５ — １ ３ ６ ． 路 中传输 时， 线路上各个节点上 的电压都会发生相应 的改 变。如果 析【 ３ 】 边凯， 陈 维江 ． 配 电线 路 架 设 地 线 对 雷 电 感 应过 电压 的 防护 效 果 ［ Ｊ ］ ． 将大地看做一个理想 的导体 ， 虽然大地能够影 响电波在线路传 输过 【 ２ ０ １ ３ （ ４ ） ： ９ ３ — ９ ９ ． 程 中电压的变化 幅度 ， 但 是大地却无 法影响 电波 的波形 ， 因此 波形 高 电压技 术， 始终是保持一致 的。 因此 ， 当大地的导电率上 升时 ， 电压的增加幅度
10kV配电线路的雷害情况与防雷措施分析
10kV配电线路的雷害情况与防雷措施分析摘要：随着时代的进步和发展，我国电力系统发展迅速。
在电力系统中，一个非常重要的组成部分就是10 kV配电线路，它的主要功能是对电能进行分配，但是在具体实践中容易遭受到雷击，对供电可靠性造成较大程度的影响。
针对这种情况，需要应用一系列的防雷措施，以促使电力系统供电可靠性得到显著提升。
文章简要分析了10 kV配电线路的雷害情况与防雷措施，希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词：10 kV配电线路;雷害情况;防雷措施如今在配网电能分配中，非常重要的一个方面就是10 kV配电线路，它的供电质量和可靠性会对整个电网的安全稳定运行产生直接影响。
在实际运行中，诸多因素都会对10 kV配电线路供电的可靠性产生影响，影响较大的一种就是雷害。
根据相关资料表明，在本地区内，10 kV线路跳闸总数的55%以上都是雷击引起的。
因此，需要采取有效的措施，来防范10 kV配电线路雷害问题。
1 雷电的形成机制、破坏的形式及对10 kV配电线路的危害根据统计近年来雷害造成的线路故障占比为54.6%，是全区配网线路故障的主要原因。
根据相关气象资料显示，某市处于多雷区和强雷区。
该市2014年全区落雷密度3.23个/km2，显著高于同期全省落雷密度1.75个/km2，较2013年该市2.5个/km2同比增加29.2%，落雷增幅较大。
1.1 雷电形成机制雷击这种自然现象比较常见，是大气中带电粒子中和放电现象引起。
雷电产生的主要方式就是雷雨云，尽管人们还没有统一的雷电云起电机制，但是感应、摩擦、温差以及水滴破碎等可以成电已经得到了公认。
在雷电发生时，会有闪电和雷鸣现象出现。
其中，地闪的危害最大，经常会有断线、短路或者绝缘击穿等问题出现于配电线路中。
1.2 雷击破坏的形式配电线路是在空旷地带（山坡）架设，那么遭受雷击的可能性就得到了大大增加，这是因为在地面上线路比较的突出，并且有金属导线连接，其中，直击雷和感应雷是配电线路受到雷击的主要形式。
10kV配网线路防雷措施
10kV配网线路防雷措施雷云击中杆塔、电力装置等物体时，强大的雷电流流过该物体泻入大地，在该物体上产生很高的电压降称为直击雷过电压。
由于线路的引雷特性，当雷击点与线路的最近距离小于65m时，雷电直击线路概率较大[1]。
雷电直击配电线路可产生远高于线路绝缘水平的过电压，通常会导致设备损坏。
（二）感应雷过电压当雷电击线路附近的大地时，导线上由于电磁感应产生过电压称为感应雷过电压。
配网线路中，感应过电压故障一般占雷击故障的 80% 以上[1]。
根据实测数据，感应过电压峰值一般可达300kV-400kV[2]。
在开阔地区，配电线路遭受直击雷概率增加;附近有高耸建筑物、构筑物或高大树木屏蔽，遭受直击雷的概率大幅下降，遭受感应过电压的概率增大。
二、配网典型雷害（一）雷击跳闸目前10kV线路通常设置了零序保护，雷击线路发生闪络后电弧持续燃烧，线路上采集到零序电流，将导致线路跳闸。
对于同杆架设的多回配电线路，在雷电直击或较高感应过电压的作用下，容易发生多回线路同跳故障。
此外，由于各回路间距离较小，若雷击闪络后工频续流较大，持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离，同样会导致多回短路故障和同时跳闸。
（二）线路故障1.配电线路雷击断线线路使用绝缘导线，雷击造成单相闪络或相间短路时，绝缘击穿最易发生在靠近绝缘子的位置，被击穿的绝缘层呈针孔状，并靠近绝缘子两侧特别是负荷侧。
工频短路电流的电弧弧根受周围绝缘层阻隔，固定在击穿点燃烧，在较短时间内烧断导线。
而当线路采用裸导线时，电弧在电磁力的作用下，高温弧根沿导线表面不断滑移，直至电弧熄灭，不会集中在某一点燃弧，因此不会严重烧伤导线，通常在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，就会引起断路器动作切断电弧，因此，裸导线的雷击断线故障率明显低于绝缘导线。
由于绝缘导线易断线，宜采取雷击断线保护措施，可采取加强绝缘(如采用柱式绝缘子)、装设架空地线及安装线路避雷器(无间隙、带间隙)等堵塞式防雷措施，或安装防弧金具(剥线型、穿刺型)、放电钳位绝缘子(剥线型、穿刺型)、长闪络路径熄弧装置等疏导式防雷措施。
10kV线路雷击过电压分析及防雷措施研究
10kV线路雷击过电压分析及防雷措施研究摘要：随着经济的不断发展，社会在不断的进步，本文对10kV架空线路感应雷击过电压的产生机理进行了探讨；通过建立雷击静电感应过电压模型并求解，给出了感应雷过电压的计算方法，通过计算绘制出感应雷过电压波形图；针对感应雷的危害，提出了避雷线、降低杆塔接地电阻、氧化锌避雷器（MOA）等多种感应雷击的防护措施，分析其在应用中的不足，结合10kV水头线多次感应雷断线情况，采用无工频续流放电间隙装置对线路进行防雷综合治理，通过改造前后防雷击断线效果比对，说明其实施效果。
关键词：架空线路雷击跳闸配网防雷放电间隙引言配电线路是电力输送的重要媒介，我国电力系统中以10kV配电线路居多，针对10kV配电线路的检修维护一直以来都是电力企业关注的重点。
在新形势下，电力用户数量的提升使得电网负荷不断增加，对配电线路的安全性和可靠性提出了更高的要求。
本文探究降低10kV线路故障率的有效措施，对我国电力事业的发展具有重要意义。
1雷击过电压产生的机理10kV线路的雷击过电压有两种形式：直击雷过电压和感应雷过电压。
经调查，10kV线路中绝大多数的线路闪络或者其他雷击故障都是由感应雷过电压引起的，约占雷害事故的75%。
因此本文主要讨论对感应雷过电压的研究。
以负极性雷云为例，绘制其感应雷过电压的形成过程如图1所示。
在雷云放电初始阶段的先导放电过程中，雷云与先导通道形成一个沿导线方向的电场，场强Ex将对导线两端的正电荷产生吸引力，将其束缚在靠近先导通道的一段导线上；同时，场强Ex 将对导线上的负电荷产生排斥力，使其转移到导线两端，通过泄漏电导流入大地。
先导通道缓慢扩展，使得导线上电荷的转移也较为缓慢，不会形成明显的电流，且导线电位将与远离雷云处的导线电位相同。
在雷云放电的瞬间，先导通道中的负电荷将被迅速中和，电场强度Ex急剧下降，使得导线上的束缚电荷突然得到释放沿导线两侧运动，形成感应雷过电压。
同时，雷电通道中的雷电流在通道周围空间建立了强大的电磁场，该电磁场的变化也将使导线感应出很高电压。
10kV配电线路雷击故障特性分析及防雷策略
10kV配电线路雷击故障特性分析及防雷策略摘要：在我国配电网系统中10kV配电线路属于重要的组成部分，其为中高压线路，因为线路长期暴露于外界环境中，在雷雨天气中很容易受到雷击危害，导致电力的正常输送受到影响，因此需要对雷击故障特性进行分析，并结合雷击故障采取相应的防雷措施降低雷击几率。
关键词：10kV配电线路；雷击故障特性；防雷措施引言雷击属于自然现象，其具有突发性、不可预测特点，因此需要提前做好防雷措施，避免出现重大安全事故。
本文首先简述10kV配电线路防雷重要性，然后分三点分析10kV配电线路雷击故障特性，概括雷击种类与危害，最后提出10kV 配电线路防雷策略。
1 10kV配电线路防雷重要性10kV配电线路因为长期暴露于外部环境中，在夏季多雷雨天气中很容易受到雷击而出现故障。
10kV配电线路为中高压线路，主要架设于交通不便的偏远地区或农村地区，导致10kV配电线路维护工作难以得到有效及时地开展。
众所众知，越空旷、海拔越高的地区更容易受到雷击，10kV配电线路架设因为多在农村地区，场地空旷，或者架设在海拔较高地区，配电线路受到电击引发故障几率越大[1]。
如果没有积极做好防雷击措施，很容易因自然天气因素，对10kV配电线路的正常送电造成影响，影响用户用电质量，对10kV配电线路相关电气设备造成损坏，甚至对配电线路范围内用户生命安全造成威胁。
相关统计报告表明，10kV配电线路故障发生多是因雷击因素导致的，故障主要表现是跳闸故障。
跳闸故障的发生对10kV配电线路正常运行造成严重的影响，因此做好10kV配电线路防雷工作能够有效降低故障发生几率，避免电气设备损坏，从而实现电力企业经济效益提升，促进电力企业健康、长久发展。
2 10kV配电线路雷击故障特性10kV配电线路雷击故障特性主要包括三点：首先，10kV配电线路受到雷击后会出现明显的雷击点。
如果10kV配电线路架设在场地空旷，海拔较高的地区，受到雷击几率也将有所提升，导致10kV配电线路频繁发生跳闸故障。
10kV配电线路雷击故障特性分析及防雷策略
10kV配电线路雷击故障特性分析及防雷策略摘要：10KV 配电线路系统是和用户直接相连的重要环节，在安全和稳定运行的过程中，要想不断提高企业的经济效益，就必须加强对配电线路故障原因的分析，充分做好防范工作，确保企业和居民的用电安全性和稳定性。
基于此，本文就针对0kV配电线路雷击故障特性进行分析，同时提出相应的防雷策略。
关键词：10kV配电线路；雷击故障；特性分析；防雷策略1雷击分类以及危害1.1雷击分类直击雷：直击雷主要就是指带电的云层直接对某物进行猛烈地放电，其破坏力十分巨大。
根据我国相关规定和标准，10kV及以下的配电线路和设备并不会单独设立相应的避雷线和避雷针，其主要原因是因为直接击中配电线路的雷电比较少。
感应雷：雷击过电压。
雷云在进行放电之前，线路上的正电荷逐渐吸引到靠近电场突变点附近的导线上，转变为束缚电荷，负电荷将会被排斥到两侧运动。
雷云在进行放电的时候，负电荷会迅速地中和，正电荷逐渐会失去束缚力，最终以电压波的形式向两端迅速传播，形成了静电感应过电压。
另外，直击雷放电逐渐会形成强大的脉冲磁场，磁力线会穿过配电线路导线与大地之间形成的电气回路，瞬间就能够产生电磁感应过电压。
静电感应过电压和电磁感应过电压会逐渐叠加，从而形成感应雷过电压，幅值可以高达400kV~500kV，远远超过了设备的雷电冲击耐压，进而出现故障，最终导致跳闸等现象的发生。
1.2 10kV配电线路雷击过电压的危害虽然科学技术得到了空前的发展，但是雷害事故还是无法完全避免的，只能采取一些预防措施降低雷击的概率，雷害事故一旦发生必然会带来一定程度的危害，尤其是通电线路、输电设施以及配电电缆等比较近的一些建筑物。
雷害事故发生的时候，雷害过电压会比较高，甚至会超过电气设备的绝缘体，进而会出现跳闸的现象出现，最终导致周围区域的电力供应中断，甚至还会出现比较严重的火灾事故和触电事故，给人们带来人身伤亡和财产损失。
2 10KV 配电线路当中的防雷问题2.110KV 配电线路不受重视问题相对于整体来讲，我国10kV配电线路的建设并没有得到相关部门的重视，进而导致财政支持力度比较小，导致防雷水平还比较低，防雷装置的数量远远没有达到相关要求。
10kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素 梁文忠
10kV配电线路感应雷过电压特性及影响因素梁文忠摘要:本文首先介绍了10kV配电线路感应雷过电压的特性及影响因素，分析了感应雷的保护范围。
感应雷过电压会造成配电线路频繁跳闸，因此供电企业应当加强对配电线路感应雷过电压特性及影响因素的分析，保障我国供电线路的安全。
关键词:10kV配电线路；感应雷；过电压特性感应雷过电压可以使配电线路频繁跳闸，这就会影响电力系统的正常运行，同时还会引发雷电事故。
因此相关部门应当重视研究感应雷过电压的影响因素及特性，深入研究感应雷过电压的形成机理，这样才能有效减少雷击事故的发生。
1 10kV配电线路感应雷过电压特性落雷位置不同对过电压波形以及幅值的影响也不同，配电线路两端感应雷的电压幅值会随着落雷点同线路之间的距离增大而增大。
雷电流幅值只能影响感应雷过电压的幅值，不会影响其波形。
感应雷过电压波头陡度和幅值会受雷回击速度的影响，而配电线路两端的感应雷过电压会因为雷电流幅度增加而增大，随着波头时间增大而减小，随着雷电回击速度增大而增大。
10kV配电线路感应雷过电压幅值还会随着大地电导率的增加而减小，大地电导率较小则其对感应雷过电压的幅值影响会增强。
大地电导率增大对电压幅值的影响也会降低。
相关技术分析人员可以采用不同的数值计算方法来计算雷电参数、大地参数以及感应雷过电压的影响等，减少雷电对配电线路的影响。
直击雷过电压可以保护避雷器安装塔，但是没有外延保护范围，因此安装人员需要在每个输电塔上安装线路避雷器，而感应雷过电压控制可以在雷电击中大地之后迅速中和先导通道中的电流，这时通道中的电场会迅速降低，继而释放导线上的束缚电荷，使导线两侧运动而产生感应雷过电压。
由此可见，工作人员在导线上放置更多的束缚电荷可以降低感应雷过电压的影响，保障线路的供电安全。
2 10kV配电线路感应雷过电压的影响因素10kV配电线路感应雷过电压会受落雷电分布位置、雷电流参数、大地电导率以及线路参数的影响。
10kV电力线路雷击故障及其防雷策略
10kV电力线路雷击故障及其防雷策略摘要：随着我国社会经济的发展持续增长，电力工业也获得更大的发展空间。
一方面保障电力健康稳定输送，另一方面增强电力系统安全，是电力企业健康发展的基础。
在我国的电网中，10kV线路是常见的线路方式，其也是在电力运输过程中容易受到雷击，从而引发安全施工故障的线路运输方式。
因此，本文对10kV电力线路雷击故障进行分析，并且提出相应策略，期望为同行业者提供参考。
关键词：10kV电力线路；雷击故障；防雷措施；策略分析一、电力线路防雷的重要性（一）雷电及其危害雷电是指在强烈的对流天气中发射出来，能够在雷雨云层之间或者是与大地之间进行放电的某种自然现象。
通过进行科学研究，雷电的出现方式主要分为两种：直击雷和感应雷。
其中直击雷电所产生的危害能力高于感应雷，但是相对的发生概率比较小。
另外，雷电在集中建筑、设备或者人体的瞬间会释放超高的热量，很容易导致人体死亡，其气温甚至可以熔化钢铁。
其感应雷电在产生的过程中形成强大的电磁场，能够直接对地面上的通信网络、电力线路等造成干扰，使其瘫痪或者烧毁。
根据相关调查，每年都会有千万件以上的电气设备因为雷击所损坏。
（三）防雷重要性现阶段，随着各种现代科学技术的不断发展，各种电子设备、智能设备融入人们的日常生活。
在电子产品的大规模普及之下，人们对于电力行业的运行质量提出更高的要求。
电力线路的不断增多，很容易受到雷电的冲击，往往会造成大量的电力系统瘫痪与损坏，对人们的日常生活产生严重的影响。
因此，人们应该加强对雷电灾害的关注，在电力企业运行的过程中积极采取切实有效的防雷策略是十分必要的[1]。
二、10kV电力线路雷击故障因素分析（一）绝缘设备因素分析绝缘部分是10kV的电力线路当中一个能够直接起到绝缘作用的重要部分，在大多数情况下，电力线路当中所受到雷击的重要因素就是绝缘设备的出现。
10kV以上的各种电力线路的绝缘器件故障主要是分别体现在绝缘子的爆炸故障和闪烙故障两种情况，这些类型的故障都有可能直接导致电力系统的绝缘器件无法充分地利用其自身所应有的作用，从而间接地导致了雷击事件的频繁发生，影响至少到一段时间内电力系统的正常运行。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析
10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析摘要：10kV架空配电线路雷电防护系统的主要研究课题是雷电感应过电压现象，在10kV配电线路的架设过程中架设地线能够有效防护配电线路雷电感应过电压现象，已经成为电力领域广泛关注的话题。
相关电力研究结果显示，将地线架设在到线上方，在满足底线和导线之间距离科学要求的情况下，使底线和导线距离缩短，电杆会实现自然接地。
伴随大地电阻率增大和绝缘子闪络电压的降低，线路的雷电感应过电压闪络率将逐步提高，所以架设地线能够有效的降低线路雷电感应过电压闪络率。
关键词：10kV线路；雷电；感应过电压概率分布前言10kV配电线路雷电故障频发的原因是架空线路的绝缘水平普遍较低。
其中绝大部分的隐患来自于雷电击中线路附近的大地或者高大建筑物时，在导线上产生的感应超过电压承受能力引发的。
早在20世纪初期，相关学者已经提出通过在架空配电线路中架设地线的方法有效防护雷迪纳感应过电压现象。
因此作者针对“10kV配电线路的雷电感应过电压特性”这一课题的研究具有现实意义。
1 雷电感应过电压当10kV架空配电线路周围聚集高达的建筑物时，由于建筑物的高度普遍高于导线的高速度，通过建筑物的遮挡屏蔽，使导线的弧度大为减小，在雷电直接击中导线的概率相对于空旷地带的导线击中率减小。
因为高大的建筑物能够直接减弱雷电先导产生的电场，从而使局部被束缚的电荷总量降低，当雷击大地时，可以有效降低导线上产生的雷过电击。
2 雷电感应过电压的计算方式雷电感应过电压数值的计算方式：首先，依据主放电雷电流模式计算出离雷电通道不同距离位置的电场分布；然后依据线路和电磁场的关系计算不同雷电电场在配电线路上产生的感应过电压。
随着科学的进步，FDTD（finite difference tima domain）计算模式产生并被广泛应用，FDTD计算模式能够同时对大地有限电导率和绝缘子闪络对雷电过电压的影响进行同时考虑。
相比与传统雷电过电压计算方式，可以得出准确的时域响应结果，具有创新意义[1]。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性
对比： ① 绝缘 子无穷大， 且沿线无保护 的情况 ； ②雷击 点两侧杆塔 分别安 装了绝缘子 的情 况； ③雷击 点两侧杆塔分别 安装了避雷针 的情况 ， 对 这
三 种情况分别用 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ算 法和模 型算法进行计算 ，看两种计算方法 的 对于 １ ０ ｋ Ｖ配电线路雷电感 应过 电压的计算，一般要先根据主放 电 误 差情况 。 雷电流的模 型计算 出距离雷 电通道 不同距 离的 电磁场分布情况 ， 并根据 ３ １ ０ ｋ Ｖ配 电线 路的 雷 电感 应过 电压 特性 电磁场和配 电线路 的耦 合关系来计算 出上述 电磁场在 配 电线路 中产生 ３ ． １ 感应 过 电压 波 形 特 性 的感应 过电压， 具体的计算方式如下 ： 在 以往 的研 究中， 证 明最 大感应过电压与雷击点距离线路 的最近距 ２ ． １ 平行 多导 线 Ｆ Ｄ Ｔ Ｄ计算方法 离、 雷 电流幅值 、 配电线路对地 的平 均高度三个 因素有关 ， 而近些 年来 ， 利用平 行多导线 Ｆ Ｄ Ｔ Ｄ计算方法对 １ ０ ｋ Ｖ配电线路雷 电感应过 电压 经过 相关专家学者 的实验证 明最大感 应过 电压不仅 与 以上三个 因素有 的计算 ， 将 线路 中带有支路导体 的多导体传输线系统 ， 其计算方程为： 关， 与光速的 比值 以及雷 电先 导回波速 率也有着 密切的关系， 此外 ， 根据 以上 的算 法来看 ， 感应 过 电压除 了与以上的因素有关 之外 ， 与大 地的导 ｘ， ｔ ） ＋Ｌ— 一Ｉ （ ｘ， ｔ ） ＋ＲＩ （ ｘ ， ｔ ） ＝一— 一 （ ｘ ， ｔ ） ＋Ｅ （ ｘ ， ｔ ） — ： 一 ｕ（ ｄｘ ｄｔ ｄｘ 电率 、 雷 电流的波前时 间、 回波 的传播速 率等 因素有关。通过实验 ， 在 以 上所有影响感应过 电压的 因素之 中， 杆塔 的接地 电阻以及回波的传播速 率对最大感应过 电压产生 的影 响与其他 的因素比起 来，影响相对较小， 式 中： Ｕ（ ｘ ， ｔ ） 与Ｉ （ ｘ ， ｔ ） 分别是第 ｎ × １相对于参考 导体 的电压 以及 电 因此 ， 在 计算的过程 中， 可以将杆塔 的接地 电阻 以及 回波 的传播速 率忽 流 的向量 ， Ｒ、 Ｌ 、 Ｃ分别是 导线单位长度 的电阻量、 电感 以及 电容矩 阵； Ｅ 略， 此外 ， 通过计算 ， 可以得出， 回波 的传波 速率越大 ， 距离雷击点越 近， （ ｘ ， ｔ ） 是ｎ ｘ ｌ垂直 分布在 导线的 电场 量； Ｅ １ （ ｘ ， ｔ ） 是ｎ ￣ ｌ平行 于导线 分布 更容易达到峰值。 的 电场分量 ； Ｉ 是输出 电线的分支 电流 向量 ，以上 两个方程均使用 二阶 ３ ． ２ 大 地 电导 率对 过 电压 特 性 的 影 响 集中差分算法 的计算方式进行计算。 大地并不是理 想的导体 ， 其本 身具有一定 的电阻率 ， 如果将大地 作 ２ ． ２ 绝缘子支路模型的建立 为有损导体进 行考虑和计算 ，将 １ ０ ｋ Ｖ配 电线路作 为多导体传输 线路 模 为了更好的分析 １ ０ ｋ Ｖ配电线路的雷 电感应过 电压 ，需要将绝 缘子 型，使用 Ｆ Ｄ Ｔ Ｄ算法对大地导 电率进行计算可以看出， １ ０ ｋ Ｖ线路的末端 模型进行 简化 ， 将其 简化为一个理想 的开关 ， 如 果绝 缘子两端 的 电压超 感应过 电压波形 的形状对 于局部有着极为重要 的影响 ， 如果将大地作 为 过临界 电压的 １ ． ５倍时， 绝 缘子就会 出现 闪络 的情况 ， 就成为一个简化 的 理想 电阻， 在起始 的计算 阶段 ， 其 电压为正极性 ， 如果将大地 电阻作为 非 闭合开关， 据有关数据统计表明， 绝缘子发生闪络 的概率 大约 有 ５ ０ ％， 这 理想 电阻进行计算 ， 那么在起始计 算阶段 ， 其 电压 为负极性 ， 可 以看 出， 种闪络情 况可以将其看做间隙放 电， 间隙放 电具有 伏秒的特征， 因此 ， 在 大地 的电阻率对于 电压 的极性 以及 幅值 有着较大的影响， 大地 的电阻率 计算时， 计算系数设置为 １ ． ５ 。在建立好绝缘子支 路模 型后， 需要对有损 越低 ， 其幅值越低 ， 电压的衰减也会越大 。 大地对传输线 参数 以及 电磁 场的影响进行探 究 ， 一般情 况下 ， 虽 然一些 ３ ． ３ 其他 因素对过电压特性 的影响 位 置雷 电出现 的电磁场 电场分量并不大 ， 但是 由于 大地本身存在 的导 电 根据改进 的感应过 电压数值 阶段方 式， 将大地导率对雷 电产生的线 率对 电场 分量有 着巨大的影响， 因此 ， 需要精确 的计算 出电场 分量情况 ， 路参数 以及 电磁场的参数影响计算汲取 ， 其计算和分析 的结果与 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ 具体的计 算方 式如下 ： 的仿真计算结果大致相同。比较 了大地不同的电导率， 线路不 同的位置 ， Ｅ ’ ｚ Ｉ ｊ ￣ ） ＝ Ｅ ｒ ｐ （ ｒ ， ｚ ， ｊ 并考虑到绝缘子 闪络对 电压特性 的影响， 证 明大地导电率对 电压的极性 以及幅值都有着较大 的影 响， 大地 的电导率越 低， 那么幅值越低， 电压 的 式 中： Ｅ ｒ （ ｒ ， ｚ ， ｊ 是 大地有 损状况下 的水平 电场 分量�
雷电感应过电压特性在10kV配电线路中的探讨
雷电感应过电压特性在10kV配电线路中的探讨摘要：架空配电线路的绝缘水平一般较低，这就导致在雷雨天气，配电线路很容易遭受雷击或者是雷电过电压，导致配电线路发生闪络事故，严重影响到线路的正常运行，造成输电中断等事故的发生。
基于此，本文着重探讨10kV配电线路中雷电过电压的波形特性以及闪络特性，并提出线路雷电感应过电压特性分析的重要意义，以期为避雷针的安装以及避雷线路的设计提供相应的参考，提高10kV配电线路运行的安全稳定性以及可靠性。
关键词：10kV；配电线路；雷电过电压；特性就以往对雷电感应过电压的计算而言，一般是采用常规性的简单公式对其电压水平进行计算，并以此为据选用相应的避雷方案。
但随着相关研究的逐步深化，国内外学者将雷电感应过电压研究的关注点更多的集中在电压的峰值等波形参数上，极大的提高了雷电感应过电压数值计算的精确性，为配电线路防雷设计的改善提供了有力的理论支持，有效降低了配电线路的雷击事故发生率。
一、10kV配电线路雷电感应过电压的波形特性1、线路最大感应过电压对10kV配电线路雷电感应过电压波形的影响在10kV配电线路正常运行过程中，其所遭受到线路最大感应过电压主要是三项因素有关，即雷电流幅值、10kV配电线路相对于地的平均高度以及雷击处与10kV输电线路的最近距离，这三种因素中的无论哪种单独因素都会直接影响到10kV配电线路的的最大感应过电压，进而影响到雷电感应过电压的波形变化。
但随着相关研究的不断深入，如Rusck计算公式诞生等，都进一步表明了，除以上三种影响因素外，线路最大感应过电压还会受到其它因素，如雷电先导回波速率与光速的比值以及回波的传播速率、杆塔接地电阻等方面因素的影响，但相对而言，后两项因素对线路最大感应电压的影响比较小。
基于此，以雷电流幅值、雷击距离以及回波传播速率三者因素为依据对10kV配电线路最大感应过电压下的波形特性进行分析，具体表现如下：一是雷电流幅值以及回波传播速率一定的情况下，距离雷击点越近的位置，10kV配电线路的感应过电压越大，波形的起伏变化表现为明显的随距离逐渐递减的趋势。
10kV配电线路的雷感应过电压特性解析
Power Technology︱240︱2017年3期10kV 配电线路的雷感应过电压特性解析黄颖彬国网福建省电力有限公司莆田供电公司，福建 莆田 351100摘要：10KV 配电线路在配电网中占据着主导性位置，应用范围宽泛，其运行状态关乎着供电安全。
在常规条件中，10KV 配电线路大多裸露于空气中，一旦进入雷雨天气，面临着被烧毁和损坏的危险。
而本文笔者将联系现有的经验成果，以10KV 配电线路为研究对象，着重探究雷感应过电压特性。
关键词：10KV 配电线路；雷感应；过电压特性中图分类号：TM726 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）03-0240-01电力系统运行关乎着社会的稳定和区域的发展，10KV 配电线路为电网的基本组成，它决定着电力系统的实际运行。
其中雷击事故为10KV 配电线路的基本故障内容，为提升电力安全，一定要强化雷击防护。
因此，本文关于10KV 配电线路内容的研究具有重大意义。
1 雷电感应过电压特性简析 雷电感应过电压具体指代电气设备周边地面遭受雷击，使得空间电磁场出现变化，导致未被雷击设备内产生感应过电压。
如果雷云夹带较多负电荷，且先导通道和雷云电场内部存在线路，便会在线上产生束缚电荷，在此环节，先导通道中并未出现显著的电流，然而，当雷云面向10KV 配电线路进行放电时，则雷云积攒的负电荷将和大地立即中和，先导通道内部的电场马上下降，待束缚电荷完全释放后依附导线运动，最终产生过电压。
常规条件下，经由主放电雷电流可明确各个部位电磁场的实际分布，再依照电磁场和线路耦合关系求取磁场内部的感应过电压。
1.1 概率与闪络特性 常规条件，待大地导电率提升时，则雷击线路极限感应过电压可能会大幅降低，进而使得雷击频率变化速率缩小，同时，当雷击线路内部过电压值超过规定值时，则电力线路被雷击频率会减小，换而言之，即线路雷击概率和闪络率会大幅降低。
当大地导电率减小时，则绝缘闪络次数和闪络率等可能会上升。
10kV配电线路的雷电感应过电压特性
10kV配电线路的雷电感应过电压特性摘要：在电力系统中各种架空线路的绝缘水平较低，在运行过程中除了长期受到工作电压的作用外，还会受到各种比工作电压高很多的雷击感应过电压短时作用，出现对绝缘有危险的电压升高和电位差升高，由于配电线路分布面积广，易于受雷击，在雷电的感应下，容易出现各种闪络事故，就会引起电力系统的绝缘故障和停电事故，近年来，很多学者也重视架空线路的上升时间，电压峰值的变化参数，对于配电线路雷电过电压的特性有了更深入的分析。
下面，就利用参数模型计算方式对10KV配电线路的雷电感应特性进行研究。
关键词：10KV线路过电压雷电感应配电线路1.前言目前，随着电力的不断改革和科技创新，我国的电力行业也得到了十分迅速的发展，10KV架空配电线路分布较广，相比而下，架空配电线路的绝缘水平较低，在雷电感应下，容易出现各种闪络事故，就会引起电力系统的绝缘故障和停电事故，近年来，很多学者也重视架空线路的上升时间，电压峰值的变化参数，对于配电线路雷电过电压的特性有了更深入的研究分析。
但是有些专家在研究的过程中往往忽略了绝缘子串闪络问题，那么电力工作人员就难以利用这些研究数据对配电线路的耐雷设计进行试验分析，因此，必须全面对配电线路的雷电感应特性进行研究，研究调查表明，10KV配电线路一般会受到附近建筑物或其他高空物体的影响，也就会引起雷击过电压事故，下面对10KV配电线路的雷电感应过电压特性进行研究分析。
2.10KV配电线路感应雷过电压的计算在输电线路过程中，由于雷电放电的复杂性，通过工程分析雷电感应过电压得到的计算结果是作为衡量线路防雷性能的相对指标，一般对于10KV配电线路雷电感应过电压的计算，主要先根据主放电雷电流的参数计算出距离雷电通道不同距离的电磁场分布情况，并根据雷电通道周围电磁场和配电线路耦合的数学模型关系来计算出电磁场在配电线路中产生的过电压，具体计算方法如下：2.1输电线路时域有限差分法的计算方法时域有限差分法是一种应用非常广泛的电磁场数值计算方法，通过计算传输线上电场磁场和电流分布，然而对10KV配电线路雷电感应过电压的计算，其计算方程如下：式中：分别是参考导体的电压以及电流的向量，r，l，c，g分别是导线单位长度的电阻，电感电容以及电导量，是分布在导线的电场量，是输电线电流向量。
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10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析
10kV架空配电线路雷电防护系统的主要研究课题是雷电感应过电压现象，在10kV配电线路的架设过程中架设地线能够有效防护配电线路雷电感应过电压现象，已经成为电力领域广泛关注的话题。
相关电力研究结果显示，将地线架设在到线上方，在满足底线和导线之间距离科学要求的情况下，使底线和导线距离缩短，电杆会实现自然接地。
伴随大地电阻率增大和绝缘子闪络电压的降低，线路的雷电感应过电压闪络率将逐步提高，所以架设地线能够有效的降低线路雷电感应过电压闪络率。
标签：10kV线路；雷电；感应过电压概率分布
前言
10kV配电线路雷电故障频发的原因是架空线路的绝缘水平普遍较低。
其中绝大部分的隐患来自于雷电击中线路附近的大地或者高大建筑物时，在导线上产生的感应超过电压承受能力引发的。
早在20世纪初期，相关学者已经提出通过在架空配电线路中架设地线的方法有效防护雷迪纳感应过电压现象。
因此作者针对“10kV配电线路的雷电感应过电压特性”这一课题的研究具有现实意义。
1 雷电感应过电压
当10kV架空配电线路周围聚集高达的建筑物时，由于建筑物的高度普遍高于导线的高速度，通过建筑物的遮挡屏蔽，使导线的弧度大为减小，在雷电直接击中导线的概率相对于空旷地带的导线击中率减小。
因为高大的建筑物能够直接减弱雷电先导产生的电场，从而使局部被束缚的电荷总量降低，当雷击大地时，可以有效降低导线上产生的雷过电击。
2 雷电感应过电压的计算方式
雷电感应过电压数值的计算方式：首先，依据主放电雷电流模式计算出离雷电通道不同距离位置的电场分布；然后依据线路和电磁场的关系计算不同雷电电场在配电线路上产生的感应过电压。
随着科学的进步，FDTD（finite difference tima domain）计算模式产生并被广泛应用，FDTD计算模式能够同时对大地有限电导率和绝缘子闪络对雷电过电压的影响进行同时考虑。
相比与传统雷电过电压计算方式，可以得出准确的时域响应结果，具有创新意义[1]。
3 雷电感应过电压波形特性
雷击点距离配电线路的距离、雷电流幅值及配电线路的高度等因素都对最大感应过电压产生影响，FDTD计算结果显示，除了以上因素，雷电流波前时间、回波的传播速度、大地导电率、接地电阻等因素也会对最大感应过电压造成影响。
因为在雷电感应过电压的计算过程中，对雷电先导的同波速度以及接地电阻的考
虑较小，所以雷电先导的同波速度以及接地电阻在雷电过电压变化过程中影响不大，可以进行忽略。
3.1 最大感应过电压与雷电流幅值的关系
配电线路最大感应过电压与雷电流幅值成正比关系。
当线路高度与雷电流幅值达到一定比值时，配电线路就会发生线路跳闸反应，发生配电线路事故。
但是，如果雷击点附近的导线能够对电流开放释放通道，可以避免绝缘子串闪络跳闸，从而防止配电线路故障的发生。
3.2 最大感应过电压与大地电导率的关系
雷电感应过电压的最大影响因素是大地电导率。
电压的正负极和幅值等因素受到大地电导率的直接影响，所以大地电导率越高，电流幅值越大，电压升幅率随之增高。
由于大地是非理想化的导体，具有电阻率，只对局部产生影响。
大地电导率对高频电磁场将产生重大影响，伴随雷电波在配电线路上的传输过程，传输线路的各节点的电压都将发生改变，如果只把大地作为理想导体进行考虑，虽然能够使电波在线路上的传输过程中使电压幅值发生变化，但是波形不会受到影响，与之前的波形保持一致。
所以随着大地电导率的减小，电压幅值变小，波形就会无限放大，最终可能导致电压正负极的改变[2]。
4 雷电感应过电压的概率闪络特性分析
通过FDTD计算结果显示，当大地电导率增加时，雷电感应过电压等因素将呈现下降的趋势，从而能够有效降低配电线路雷击事故的发生概率，闪络率和闪络次数随之减少。
直击雷在导致配电线路闪络率的雷击问题中占有重要原因，因为所有的直击雷都可能造成配电线路的短路现象，当配电线路缺少高大建筑物的保护时，直击雷将成为配电线路闪络的罪魁祸首。
5 有效防止雷电过电压的策略分析
5.1 新型设备材料的应用
钢绞线是避雷线的首选材料，导线在线路架设的结构设置中，处于杆塔的最顶端，主要发挥引雷的功能。
现有配电线路架设过程中，针对高压输电路和超高压输电路，避雷线一般采用镀锌钢绞线作为原材料进行架设，常用截面一般为25mm2、35mm2、50mm2、70mm2，导线的截面越大，使用的壁垒线截面越大。
壁垒线会受到风力作用影响发生震动，而在容易发生震动的节点装置防震锤是一项有效措施。
随着电力事业的发展，国际上电力系统发达的国家在超高压线路架设过程中，开始将良导线应用到架空线路的建设过程中，主要材料是铅包钢结构的导线，具有强度高、不生锈、具有良好导电率的优点。
通过对新材料的有效应用可以有效防止雷电过电压现象的发生[3]。
5.2 安装施工工艺的改进
对保护角的有效控制是增强输电线路绕击奈雷性能的有效措施。
在线路架设过程中，采用小保护角避雷线的监控线路，能够有效降低雷击导线产生的绕击故障发生率。
有意识的减少避雷线保护角，能够增强避雷线对导线的保护功能，增大对导线的保护面积，提高对导线的屏蔽效率。
在雷电流的作用下，可以有效减少可能发生的绕击电流出现频率，从而使雷击跳闸率降低。
因此，在安装施工工艺上应当利用先进科学技术，不断进行技术创新，将避雷线的保护角大幅度降低，甚至呈现负保护角状态，将对预防绕击现象发挥重要的作用。
5.3 严格遵守技术规范
在对原有输电线路的改造过程中，虽然减小保护角可以有效降低雷击跳闸发生概率，但是改造过程将是一项复杂的工作，需要全面切断输电线路，实施对杆塔结构的改造过程，施工周期比较长、技术含量高、成本巨大、操作难度较大，所以呈现的总体经济效益不高。
新线路架设过程中，应当尽量减小保护角度，利用先进技术对杆塔进行重新规划设计。
通过将避雷线外移的方法减小避雷线和导线之间的距离，由于避雷线外移，杆间的应力将会随之增大，杆塔的质量和基础应力都会发生变化，线路的投资成本将大幅度增加。
通过将导线内移的方法减小保护角，杆塔的尺寸会随之减小，输电走廊也会随之减小，成本将有所降低。
通过增加避雷线高度的方法减小保护角，需要增设杆塔设施，从而提高了基础设施建设成本的投入[4]。
所以，在进行输电线路改造或者架设过程中，理应遵循的技术规范不可同日而语，一概而论，需要充分研究各地的地理状况、经济发展现状及电力需求，选取合适的方式进行线路改造和架设。
6 结束语
文章针对10kV配电线路的雷电感应过电压特性进行了系统分析，根据雷电感应过电压特性对防止雷电过电压的具体措施进行了阐述，总结出防止雷电过电压事故产生的有效方法。
希望通過作者的阐述，为电力系统输电线路改造和架设提供借鉴，促进我国电力事业的长足稳定发展。
参考文献
[1]陈思明，尹慧，等.10kV架空配电线路感应雷过电压暂态特性分析[J].电瓷避雷器，2014，5（2）：90-96.
[2]甄雄辉.10kV配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果分析[J].中国高新技术企业，2015，5（29）：135-136.
[3]边凯，陈维江，等.配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果[J].高电压技术，2013，6（4）：993-999.
[4]唐军，许志荣，等.高耸建筑群对10kV配电线路感应雷雷击特性的影响[J].电瓷避雷器，2012，5（4）：79-84+90.。