浅谈对10kV线路防雷措施的分析与探讨

浅谈对10kV线路防雷措施的分析与探讨

[摘要]由于10kV线路供电覆盖面大、线路长，而且主要是以架空线路为主，没有避雷线，暴露在野外，受到雷击的几率大，如果防雷措施做的不够好，就有可能在雷雨季节造成电力变压器的损坏，严重影响供电安全。本文首先对雷害的形式和对10kV线路的危害进行了阐述，然后针对10kV线路的防雷措施进行深入探讨，以求提高10kV线路的供电安全。

【关键词】10kV线路；雷击；防雷措施

雷电作为自然界中的一种放电现象，雷击不仅会威胁生命安全，也会对电力线路、配电设备等造成破坏。而10kV电力系统是生产生活

中应用广泛的电力系统，所以雷击现象必须引起重视，切实做好防雷工作。本文主要对雷害的形式和危害进行了阐述，并针对10kV线路的防雷措施进行了讨论。

1.雷害的形式以及特征

防止雷击输电设备而发生事故，保证输电设备的安全和稳定的供电，是我们电力部门的需要做的重要工作，这里我们先分析一下针对10kV线路经常出现的两种雷害形式，一般而言，雷击引起线路闪络的形式有两种：1）反击：雷电击在避雷线或者杆塔上，此时作用在线路绝缘上的电压达到或者超过其冲击放电电压，则发生自杆塔到导线的线路绝缘反击。其电压等于杆塔和导线间的电位差。雷击杆塔时，最初几乎全部电流都会流经杆塔以及其接地装置，随着时间的增加，相邻杆塔参与雷电流泄放入地的作用愈来愈大，从而使被击杆塔电位降低。为此，要求提高10kV线路无架空地线的绝缘水平外，应降低线路架空地线接地电阻。2）绕击：雷电直接击中相线。电击的概率与雷电在架空线路上的定向和迎面先导的发展有关，若迎面先导自导线向上发展，就将发生绕击。为此，要求加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻，重雷区的线路架设耦合地线等。对于10kV无架空线地线的线路，雷击概率很高。雷电流相当大时，则雷击电压过高，就近通过支持绝缘子对地放电，形成闪络，严重时引起线路断线、绝缘子击穿等故障。

2.雷击对10kV配电线路的危害以及原因分析

容易遭受雷击的杆塔大部分位于：山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔；傍山又临水域地段的杆塔；山谷迎风气流口上的杆塔；处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔。

1）架空电力线路由雷电产生的过电压有2种：一种是雷击于线路或杆塔引起的直击雷过电压；另一种是雷电产生电磁感应所引起的感应雷过电压。10kV配电系统承担着直接向用户供电的任务，具有分布广、设备多、绝缘水平低等特点，易因雷击造成绝缘击穿事故和停电事故。

2）雷击产生故障的原因分析。雷击10kV架空电力线路事故有很多种，有绝缘子击穿或爆裂、断线、配电变压器烧毁等。雷击事故，与雷击线路这一客观原因有较大关系，和设备缺陷也有很大关系。

一：绝缘子质量不过关。尤其是P-15型、P-20型针式绝缘子质量存在缺陷。近年来，笔者所在地区频频发生雷击针式绝缘子爆裂事故，引起10kV线路接地或相间短路故障。

二：10kV线路防雷措施不完善。早在1998年底开始，很多地区安装保护配电变压器的避雷器已更换为氧化锌避雷器，但一些距离较长的10kV架空电力线

路，却没有安装线路型氧化锌避雷器。

三：导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接金具，甚至直接缠绕接线。并沟线夹连接或缠绕接线都不是导线的最佳连接方法，因而导致导线接触不良，经受不住雷击电流的强力冲击。

四：避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置接地电阻阻值大于10Ω，使泄流能力降低，雷击电流不能快速流入大地。

3.10kV线路防雷措施

3.1加强巡视、更换支柱式绝缘子或瓷横担。雷击10kV架空线路针式绝缘子事故，是最多见的设备事故，造成这类事故的原因除了本地区雷暴日多之外，针式绝缘子质量不过关也是主要原因，新架10kV线路亦应选用支柱式绝缘子或瓷横担。在受雷害严重的线路地段适当采用20kV电压等级的绝缘子或瓷横担，提高其耐雷水平。同时，每年雷雨季节前，应对线路上绝缘子进行巡视，如果发现不符合规定，及时采取补救措施。

3.2接地装置的安装必须符合规范。接地装置安装质量的好坏决定了为配电变压器的防雷装置是否起到良好的保护作用的关键，因此接地可靠，符合技术规范，才能很好地起分流作用，才能保护变压器。

3.3装设避雷装置。小丘陵地带的雷击率会特别偏高，可以装设避雷针用以引雷。减少该地区10kV线路遭雷击的机会。对于个别高的杆塔、铁横担、带有拉线的部分杆塔和终端杆等绝缘薄弱点、应装设避雷器进行保护。

3.4线路上变压器的选址要合理。合理选择配电变压器的安装位置，除了尽量靠近负荷中心，考虑运输、安装、进出线方便、易于维护管理外，还要注意接地土壤的电阻不宜过大，以保证雷电流能顺利通过接地装置入地。

3.5采用自动重合闸或者自重合熔断器作辅助防雷措施。当线路受雷击时，10kV线路要完全避免相间短路是不可能的，此时断路器跳闸或熔断器自动跌开，电弧熄灭，经过0.5s或稍长一点时间后又自动合上，电弧一般不会复燃，又能恢复供电。线路受雷击停电时间很短，对一般用户影响不大，从而减轻雷害事故的影响。

3.6装设线路分段开关。雷电流击穿瓷瓶以后，会引起线路短路故障。一般来说，变电站10kV出线处都装设有延时过流跳闸加重合闸，而分段开关是过流速跳，所以装设分段开关可以减少事故影响范围。当事故点在分段开关后时，处理故障时也没有必要将整条线路停电。

3.7采用双回路供电方式。10kV及以上变电站和重要用户的供电，采用双回路供电方式，但双回路线路应采用不平衡的绝缘方式，即一条线路采用悬式绝缘子，另一条线路采用合成绝缘子，保证线路被击或发生严重污闪事故后，不至于两条线路同时停电，增加线路耐雷、耐污能力，确保供电的延续性。

3.8降低接地电阻。降低接地电阻可以更好地发挥避雷器的功能。反之，如果避雷器接地电阻过大，会令到雷电流难于释放，造成事故，所以，雷雨季节前测试线路接地电阻，不合格的应迅速进行整改，保证线路接地电阻值不大于10Ω，与1kV以下设备共用的配电变压器台架接地装置接地电阻不大于4Ω。

4.结语

总之，10kV线路的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益，是与用电客户密切相关的事情，只有对雷害分析的基础上，不断地总结10kV架空线路防雷经验，改进10kV架空线路防雷的措施，才能提高线路和设备的健康水平，确保电网安全运行。

参考文献

[1]刘群，余华.线路避雷器在易击区的应用[J].农村电气化，2009. [2]张峰.浅析输电线路的防雷措施[J].广东科技，2009.