10kV配电线路防雷措施

10kV配电线路防雷措施

【摘要】10kv配电线路是城市电网的重要组成部分，但配电线路保护措施较少，容易出现雷击事故，影响到电网正常的运作安全。为此，本文结合笔者多年实践经验，针对3种常用配电线路防雷方法的优缺点进行探讨，并结合这几种方法的优点提出了一种新的防雷方法，以供类似研究工程参考。

【关键词】配电线路；防雷方法；优缺点；防雷措施

在10kv配电线路运行的跳闸次数中，雷击事故是引起配电线路跳闸的重要原因，根据气象数据显示，广东属于雷害天气多发地区，年均雷害日达到70天以上，每年10kv配电线路遭遇雷击的事故时有发生，这不仅影响到配电线路的正常运行，给工农业的发展带来重大的损失，而且雷击事故也会导致致配电设备和用户设备的损坏，造成大面积的停电，给人们的生活带来诸多的不便。因此，电力工作者应清晰认识到10kv配电线路防雷的重要性，通过分析各种防雷方法的优缺点，采取科学合理的防雷措施，最大限度降低配电设备及用户设备的雷击损坏率。

1.几种常用防雷方法的优缺点分析

下面对目前主要采用的3种防雷方法的优缺点进行分析。

1.1加装氧化锌避雷器

加装氧化锌避雷器可显著提高线路防雷水平。在杆塔良好接地时，可有效降低雷电过电压，迅速将雷电流导入地层，保护绝缘子不被击穿，防止大电流侵入变电站。因雷电波长时间为微秒级，小

于开关保护动作时间，保护来不及跳闸就已经返回，亦不会引起线路跳闸。

但加装氧化锌避雷器也有不少缺点：增加了线路的故障点，降低了安全系数。若遭连续雷击或当雷电流较大时，可能会引起避雷器爆炸、线路接地等故障，造成停电检修。另外，避雷器在长期工频电压应力下发生故障时，线路不能确保正常运行。鉴于以上原因，单独采用避雷器的有效性还不确定。

1.2全线架设避雷线

架设避雷线是送电线路最基本的防雷措施之一。避雷线在防雷方面有以下功能：①防止雷电直击导线，雷电直击导线时绝缘子上的承受电压是架设避雷线时的7～8倍；②雷击塔顶时对雷电电流有分流作用，减少流入杆塔的雷电流，使塔顶电位降低；③对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘（绝缘子串和空气间隙）上的电压；④对导线有屏蔽的作用，降低导线上的感应电压。

根据《电力设备过电保护设计技术规程》（sdj7-79）、《500kv电网过电压保护绝缘配电与电气设备接地暂行技术标准》（sd119-84）对各级电压线路架设避雷线要求如下：

a）220kv及以上架空线架设双避雷线；

b）110kv架空线一般全线架设避雷线，在雷电频繁地带架双避雷线；

c）60kv负荷重要，且雷电频繁宜全线架设避雷线；

d）35kv及以下线路一般不沿全线架设避雷线。

但全线架设避雷线也有不少缺点，如投资大，运行维护不方便等，更重要的是，如果雷电直接落在避雷线上，而10kv线路与避雷线距离不超过1.0m，在杆塔接地不合格的情况下难以保证不发生闪络，同样不能起到防雷的作用。

1.3与绝缘子并联放电间隙

放电间隙是最简单的防雷保护装置，它的构造简单，成本低廉，维护方便。放电间隙的工作原理是：当架空电力线路遭受雷击时，就会在线路上产生一个正常绝缘所不能承受的高电压，这个外来的大气过电压，往往使线路上绝缘最弱的地方发生击穿，将大量的雷电流泻入地层。在装有放电间隙的线路上，放电间隙就是绝缘弱点。正常情况下，间隙是对地绝缘的，而当线路落雷间隙被击穿后，雷电流泻入地层，使线路绝缘子或其它电气设备的绝缘不致发生闪络，起到了应有的保护作用。由此可见，放电间隙的保护作用和阀型避雷器一样，所不同的只是放电间隙没有消电的管子和阀性电阻而已。

放电间隙按其结构形式的不同，分棒型、球型和角型等3种型式。a）棒型间隙。结构简单，但伏秒特性较陡，且每次放电时，电极将会受到严重的烧伤，甚至不能继续使用。

b）球型间隙。它有平坦的伏秒特性，所以保护性能较好。但在实际应用中，球型间隙每次放电后有严重的烧伤，使间隙距离加大，不能保证下次正确动作，增加了维护工作量。因此近年来很少采用。c）角型间隙。这种间隙在放电时，工频电流通过在电极相距最

近之处产生的电弧，由于电动力和热的作用，使在羊角形间隙上部构成的电弧迅速拉长，这样电弧一般易于自动熄灭。即使电弧不熄灭，也会因电弧上拉，只烧伤羊角间隙的端部，而在间隙距离最小处则不会严重烧伤，从而保证下一次能正确动作。由于它有这些优点，所以角型间隙是目前配电线路上广泛应用的一种防雷装置。但与绝缘子并联放电间隙也有缺点：当雷电将其击穿后，工频电流将随之通过它入地面，于是就会在间隙的电极上产生强烈的电弧。要是电弧的电流很小，一般将会自行熄灭；要是电流达到几十a以上（如10kv系统中大于20a时），电弧就很难自行熄灭，而变成接地故障了；如果两相以上的间隙同时击穿放电，那么就相当于相间短路，势必会使线路跳闸。

因此装了保护间隙的线路，必须尽可能装设自动重合闸装置，才能保证对用户不间断供电。不管采用何种形式的保护间隙，其结构应保证下列条件：

a）间隙距离稳定不变。

b）间隙放电动作时，防止电弧跳到其它设备上去。

c）防止与间隙并联的绝缘子受热损坏。

d）间隙正常动作时，防止电极被烧伤，影响下次动作。

e）间隙的电极宜镀锌。

2.提出新的防雷方法

综上所述，3种防雷方法都有可取之处，但都有缺点，如果将这3种方法结合起来取长补短，则防雷的可靠性会大大增强。现介绍

两种新方法。

2.1避雷器并联放电间隙

将避雷器和放电间隙互为备用：雷击时避雷器会首先动作，避免放电间隙过多动作而损坏；而避雷器损坏不起作用时，放电间隙接替避雷器动作，以免线路失去保护。这种方法的好处是可以隔一段距离装设一组，价格也便宜。

2.2放电间隙串联辅助间隙

3～35kv的保护间隙，为防止间隙发生误动作，可在其接地引下线中串接一个辅助间隙，这样当昆虫、鸟类、树枝或其它外物偶然引起主间隙短路，不致引起放电和接地，同时起到辅助灭弧的作用。辅助间隙的距离可采用5～20mm，各种电压的辅助间隙距离如表1所示。

电压为60kv及以上时，主间隙的距离较大，可不必再加辅助间隙了。

为防止间隙过多地动作，要求在满足与被保护设备的绝缘配合的条件下，尽量增大间隙的距离。一般保护间隙的主间隙距离不应小于表2中所列的数值。如果间隙过小，则不能承受正常的过电压和有效的灭弧；如果间隙过大，则不能将雷电流有效地导入地层。安装间隙时，主、辅间隙的距离应尽量靠近，以提高其保护性能。而同一地点3个间隙可共用1个辅助间隙，不必每相都装。这种方法的优点是：加工简单，价格便宜，可靠性较高。

3.结束语