浅谈10kV配电线路防雷现状和对策

浅谈10kV配电线路防雷现状和对策

摘要：在配电系统中，10kV 配电线路所发挥的作用是不可替代的。然而，10kV

配电线路运行过程中难免会遇到雷击，从而诱发运行故障，因此需要对10kV 配

电线路的雷击原因及防雷现状进行分析，并提出有效的应对对策，以期更好的提

高其防雷效果。

关键词：10kV配电线路；防雷现状；解决对策

随着经济建设和人类生活质量的提高，对配电系统提出了较高的要求，但是

在10kV配电线路运行过程中，难免会由于外界环境因素的影响而诱发雷击现象，从而对10kV配电线路的运行效率和质量产生不利影响，甚至会对机械设备使用

寿命和人员的生命安全造成较大的威胁，此时就需要做好10kV配电线路的防雷

工作。本文将会对10kV配电线路雷击的原因及防雷现状进行分析，并探究提高

10kV配电线路防雷效果的对策，这样既可以有效降低10kV配电线路雷击的发生率，而且还可以提高防雷效果，确保10kV配电线路的安全、可靠运行。

1.10kV 配电线路雷击原因

通常情况下，10kV配电线路诱发雷击的原因包括下述几个方面：（1）绝缘

水平低。在10kV配电线路运行过程中，如果遇到雷击放电现象，将会使10kV 配

电线路表面电压出现明显升高现象，致使配电线路绝缘水平降低，无法达到设计

要求，导致10kV配电线路被击穿，如果在短时间内10kV配电线路无法恢复正常

供电，将会诱发无法估量的经济损失；（2）防雷水平低。目前，少数地区还在

沿用传统的防雷措施，其无法更好的满足现代配电线路的发展，而且还会在一定

程度上降低10kV配电线路防雷性能。对于条件比较落后的农村地区，还无法制

定有效措施开展防雷处理，导致10kV配电线路防雷水平比较低，雷击现象时有

发生；（3）配电线路安装阶段存在较大安全隐患，不能有效抵御雷击干扰。我

国大多数10kV配电线路分布在雷击多发地带，但是在安装配电线路的过程中电

力公司对其安装质量给予了有效的控制，但是并未对防雷处理给予重视，一旦发

生雷击情况，将会给10kV配电线路造成比较严重的损坏，甚至在短时间内无法

顺利恢复通电，所造成的损失比较重大。

2.10kV 配电线路防雷现状

目前，世界各国10kV配电线路所采用的线路架设形式基本上是架空绝缘导线，这样一来就需要做好配电线路的防雷措施。各个国家结合自身的运行经验、当地

实际的天气气候及科研成果等因素，制订了一套系统、完善的防雷击故障的防范

措施，最常见的两种是“疏导”和“堵塞”。

2.1“疏导”方法

如果10kV配电线路受到雷击时，需要立即对雷击闪络后所产生的电弧进行疏导，这样可以使导线免受烧坏的风险。目前，在美国和瑞典的国，闪络保护型线

夹是经常采用的“疏导”方法，其一般是将导线和绝缘子串的绝缘层剥离掉，然后

借助保护型线夹对其进行加固处理。该方法实际操作起来比较容易，而且投入成

本比较低，但是由于采用了保护型线夹，将会导致局部导线裸露在外面，导致密

封效果不理想。

2.2采用“堵塞”方法

为了有效降低10kV配电线路雷击闪络发生的次数，需要尽可能提高配电线路的绝缘水平。在日本限流消弧角是比较常用的避雷器，其主要的工作原理就是延

长雷击闪络路径，从源头上有效提高线路的绝缘水平。与“疏导”法对比可以发现，

“堵塞”方法所获取的效果更为明显，但是其实际操作难度比较大，而且投入成本高。

由于受到我国实际经济、技术水平发展的影响，大部分地区均选择了“疏导式”防雷措施，虽然与其他国家相比，我国对架空绝缘导线的研究比较晚，但是近些

年来在北京、上海等城市也开始对防雷措施研究给予了高度的重视。从全国的角

度进行分析可以发现，经济发展水平比较高的城市，其10kV配电线路防雷措施

相对比较完善，但是在一些偏远地区可能效果不太理想，在遇到雷击的时候，大

多数裸线根本无法适应，从而诱发雷击事故，对10kV配电线路的正常运行产生

不利影响。同时，一些地区的10kV 配电线路相对比较复杂，而且安装质量不高，一旦遇到比较恶劣的气候环境时，将不能正常运作，从而降低10kV配电线路的

配电效率，无形之中也增加了配电企业的成本。

3.10kV 配电线路防雷对策

3.1避雷器的安装

需要结合实际情况为其安装线路避雷器，其也可以达到比较理想的防雷效果。但是避雷器长时间使用后极易出现老化现象，需要定期对其进行更换，从而增加

了投入成本。因此，为了避免避雷器过度老化现象的发生，则需要在成本允许的

同时，为其安装免维护氧化锌避雷器或配电变压器，以实现对避雷器的有效保护，更好的发挥其防雷效果。

3.2提高线路绝缘水平

通常情况下，感应雷过电压的幅值一般与放电的随机性和雷云活动有关，并

且感应雷过电压可以承受的幅值低于直击雷过电压的幅值，且存在比较大的波动

范围，控制起来有一定的难度。如果直击雷过电压幅值未超过感应雷过电压幅值，将会引发10kV配电线路故障，形成短路现象，此时就需要采取有效措施来提高

10kV 配电线路绝缘水平。一般通过选择先进的技术和材料，并将裸线换成绝缘导线，虽然这样增加了投入成本，但是其有效提高了10kV 配电线路的绝缘水平，

可以达到比较理想的防雷效果。如图 1 所示，其主要是通过增加10kV 配电线路

绝缘层，来有效防御雷电的袭击，进而达到防雷目的。

图1 10kV 配电线路绝缘示意图

3.3架空线路过电压保护器

通过对10kV 配电线路运行数据和天气条件进行分析，可以划分出经常遭受雷击的区域，并为其集中安装过电压保护器。对于雷电相对比较集中的地区，需要

为每个杆塔安装避雷器，从而使10kV配电线路的防雷水平得到有效提升。当架

空线路过电压保护器开展工作时，其能够有效疏导弧角限流，从而有效避免雷电

的攻击。如今，我国已经开始对10kV 配电线路的防雷技术进行了研究，其中氧

化锌阀片属于非线性电阻限流元件，其主要是通过与放电间隙的串联来组成架空

线路过电压保护器，往往需要与下述元件配合才可以达到比较理想的防雷效果：（1）绝缘子串联间隙构成引流环；（2）在被雷电过电压影响后，氧化锌非线性

电阻限流元件将会产生通流动作，进而有大量的电压能量被释放，这样可以有效

抑制雷电过电压的形成，从而达到预防10kV 配电线遭受雷击的效果。

3.4间隙与避雷器配合来提高防雷效果

在进行10kV 配电线防雷保护过程中，间隙绝缘与避雷器并联是比较关键的一个环节，由于并联间隙能够有效分割配电杆塔，一旦正常运行的线路和变压器受

到雷击时，杆塔之间的间隙能够在雷电穿过时顺利的把雷电带走并降低电压，从

而有效降低雷击对10kV 配电线或变压器产生的危害。将避雷器安装在10kV 配电