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】现阶段我国10kV配电线路跳闸事故线路70%以上由雷击造成，线路一旦遭遇雷击很容易造成设备损坏而停电。为了提高10kV配电线路运行的稳定性和可靠性，就必须研究并应用10kV配电线路防雷措施。

【关键词】10kV配电线路；防雷措施；影响因素

在电力供应系统中，10kV配电线路发挥着连接变电站和用户的重要作用。然而10kV配电线路绝缘水平较低、线路结构较为复杂，很容易受到雷击的影响。雷击会造成10kV

配电线路的设备损坏，造成经济损失甚至人身伤害。本文结合实际工作分析了影响10kV配电线路的防雷水平的因素，并在此基础上提出了10kV配电线路的防雷措施，希望能够提高10kV配电线路的抗雷击水平，提高供电的稳定性。

一、影响10kV配电线路防雷水平的因素

1、绝缘水平对防雷水平的影响

以绝缘子为主要设备的10kV配电线路绝缘水平会对线路的防雷水平产生很大的影响。很多配电线路事故中都出现了绝缘子爆炸和闪络的现象。究其原因，这与绝缘子的日常维护水平有很大的关系。由于相关部门没有对10kV配电线路的绝缘子进行定期的检测，绝缘子很容易出现老化现象。

还有一些绝缘子本身就存在质量问题，却没有被检测出来并及时更换。由于10kV配电线路较长，一旦线路中的绝缘子出现老化和质量问题，则一旦线路遭遇雷击过电压则极有可能出现跳闸停电。

2、感应雷过电压对防雷水平的影响

10kV配电线路在遭受直击雷过电压的情况下则必然会出现跳闸，但总体来说线路遭受雷电直击的概率并不高，绝大多数的雷击事故其实都来自于感应雷过电压。可以说在雷击事故中，感应雷过电压才是造成线路故障和跳闸的主要原因。

感应雷过电压的电压非常高，如果10kV配电线路的绝缘水平较低，则难以抵受感应雷过电压的影响。假设某一配电网架空线路的导线高度为10米，线路与雷击点的距离为50米，则在雷电流为100kA的情况下，感应过电压就能够达到500kV左右。这对于10kV配电线路来说是一个巨大的损害，极易产生闪络、断线和绝缘击穿的现象。

3、防雷保护安装对防雷水平的影响

防雷保护安装主要包括配电网变压器防雷保护、柱上开关防雷保护和电缆分支箱和开关柜防雷保护。

①配电网变压器防雷保护。配电变压器的防雷主要采取在高压侧安装避雷器的方法，低压侧的防雷措施可以在线路出线的前端安装避雷器，也可以在总熔断器或低压总断路器

前端安装避雷器。由于电流型保护器的零线不能够重复接地，否则就不能够发挥防雷保护的作用，因此要在变压器零线出现的首端安装低压避雷器的接地线。

②柱上开关防雷保护。主要是安装在刀闸和柱上开关的避雷保护，在10kV配电网中能够起到良好的防雷效果，但

是当前很多刀闸和柱上开关都没有安装相应的避雷器对其

进行保护。

③电缆分支箱和开关柜防雷保护。可以在每个单元上都进行避雷器的安装，也可以选择重要的保护点进行安装。

二、10kV配电线路的防雷措施研究与应用

1、提高10kV配电线路的绝缘水平

提高10kV配电线路绝缘水平的方法有很多，如果配电

线路与雷云活动之间有较远的距离，则可以将原有的绝缘子进行更换，使用U50%放电电压的绝缘子，则10kV配电线路的绝缘水平得以提高。在同一电线杆架设的回路之间有着较小的距离，一旦被击穿会产生巨大的后工频续流，则回路之间会出现接地现象，影响供电可靠性，对此将绝缘皮放置于绝缘子和导线之间，并以绝缘导线代替裸线，则可以避免这种现象。

2、投运自动重合闸的选用

对于投运自动重合闸的选用要根据线路的实际需要而定。适合投运自动重合闸的是纯架空线路，可以对其供电安

全性进行提高。不适合投运自动重合闸的有纯电缆线路、电缆与架空绝缘导线混合线路（电缆长度占线路总长度40%或以上）、架空裸线与电缆混合线路（电缆长度占线路总长度50%或以上）。

3、避雷器的选用和安装

避雷器能够提高10kV配电线路的防雷水平，减少跳闸事故的发生。然而工频电压会对无间隙避雷器产生长期的影响，避雷器还要承受工频续流和雷电过电压的影响，往往出现老化甚至故障。避雷器的老化和故障会严重降低10kV配电线路的防雷水平，因此在避雷器的选用上以氧化锌避雷器为宜，因此其具备免维修功能。

避雷器主要安装于易遭受雷击的线路段以及相应配电设备，在安装时要注意在雷击事故的多发线路段、配电线路的分支处杆塔上必须安装避雷器。此外相应的配电设备例如柱上开关、刀闸、配电变压器上也要安装。架空绝缘线路与电缆线路转换处、T接线路处等也要安装专门避雷器。

4、并联间隙绝缘子的采用

电弧和绝缘子的表面在雷击闪络时最好不要有直接接触，然而操作过电压如果超过了保护间隙的承受范围则很容易造成事故。使用并联间隙绝缘子，可以在放电时使并联间隙先放电，对放电电弧根部进行捕捉，将雷电导入地面，线路和绝缘子串都不会受到损坏。并联间隙绝缘子的观测可以

直接使用肉眼观测，对保护间隙的维护也比较便利。

5、过电压保护器的使用

在架空线路中安装过电压保护器能够有效的弥补其他

防雷措施的不足，提高10kV配电线路的防雷水平。过电压

保护器能够避免工频续流高温而导致的架空导线熔断甚至

跳闸的现象，这主要是由于在过零之前的较长一段时间内，尖顶波电流的幅值较小，不会对架空导线带来损害。当前过电压保护器的技术已经基本成熟，可以投入使用。

三、结束语

雷击问题造成的10kV配电线路的跳闸事件时有发生，

给电力企业带来巨大的损失，也影响了供电的稳定性。然而雷击事故并非不能避免，只要对相关的影响因素进行分析，并在此基础上采取有效的措施提高10kV配电线路的防雷水平，则可以对雷击事故及其损失进行有效的防范。

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