10kV配网线路防雷技术措施研究.doc

1、10kV 配网线路防雷技术措施研究10kV 配网线路防雷技术措施研究 魏 明 1 解建功 2 1 定陶县气象局 2 巨野县气象局 【摘要】随着电力系统的不断发展壮大，电网日趋密集和完善。在配网线路中，雷击配网线路的情况时有发生，严重影响人们的生产生活与生命安全，也给社会经济造成直接损失，这是不容忽视的配网线路安全运行问题，必须采取科学有效的防雷技术。在 10kV 配网线路设计中，加强防雷技术措施具有重要的现实意义，有利于避免或减少雷击事故安全隐患，促使配网线路安全运行，从而确保人们的生命财产安全。本文主要分析了雷击 10kV 配网线路的原因，探讨了 10kV 配网线路防雷保护的主要技术措施，以

2、提高 10kV 配网线路耐雷性能，确保电力正常输送，促进人们生产生活顺利进行。 【关键词】10kV 配网线路；雷击；防雷保护；技术措施 中图分类号：S611 文献标识码： A 前言 电力系统的不断发展促使雷击配电线路安全事故日益增多，分析10kV 配网线路运行数据可以了解，该配网线路频频发生雷击事故，尤其是线路跳闸比较高的地方发生更多雷击事故，给配电网供电的可靠性与安全性造成严重影响，同时也使人们无法正常生产生活，严重的甚至给社会经济造成巨大损失1。近年来，人们日益重视如何提高配电线路耐雷水平，并不断采取各种防雷技术措施，如降低杆塔接地装置、安装避雷器、加强绝缘等，虽然这些措施可取得一定的作用

3、，但仍难以解决10kV 配网线路存在的雷击问题。所以，设计架空配电线路时，在 10kV 配网线路中采用科学的防雷技术具有重要意义，可提高该配网线路的安全性和可靠性。 1.雷击 10kV 配网线路的原因 1.1 设备安装不规范 目前，10kV 配网线路存在各种设备安装不规范现象，如杆塔、开关、配变地网等，而且一些接地圆铁与接地角桩存在焊接不良问题，接地网也因常年失修导致配电线路遭受雷击，配网线路易遭雷击的原因还有地网腐蚀、线路遭施工破坏等。此外，安装在 10kV 配网线路中的避雷器若长期遭受雷击或存在质量问题，会失去实际防雷效用，以致难以抵抗雷击灾害。 1.2 防雷设计低 1Okv 配网线路上方

4、通常存在 110kV 及以上配网线路交叉跨越，这些较高电压等级的配网线路会从远处带来一定雷电，使得 1OkV 配网线路遭受雷击。相对于其他高电压等级配网线路，如 110kV、220kV 等，10kV 配网线路防雷设计比较低，当处于多雷区且发生同等级雷电情况时，1OkV配网线路由于存在防雷设计低这一不足，防雷能力会显得比较脆弱，而且极易遭受雷击，导致雷击事故发生。 1.3 针式绝缘子耐压等级低 在 l0kV 配网线路设计中，其所使用的针式绝缘子耐压等级通常比较低，而且与高电压等级配网线路有一定差异，l0kV 配网线路中的针式绝缘子具有线路挡路跨度大、抵御恶劣自然环境等优势，可有效抵御雷电、强风、

5、台风等，但针式绝缘子存在一定缺陷，即其内部被击穿后，仍可能正常运行，难以发现存在的故障，以致无法及时发现和处理配网线路受雷击发生的隐患，给配网线路安全运行造成严重影响2。l0kV 配网线路通常采用耐压 35kV 的针式绝缘子，被雷击穿、击破后，该绝缘子因耐压高，一般仍继续正常工作，检修人员巡视时很难发现这种情况，也就无法及时排除配网线路中的隐患，使得该线路不断遭受雷击破坏，严重的甚至影响配电网供电安全性和可靠性，导致大范围停电，直接影响人们正常生产生活。 2.10kV 配网线路防雷保护的主要技术措施 2.1 架设避雷线路 10kV 配网线路最有效的防雷技术措施是架设避雷线路，由于导线遭受雷直击

6、时，可能造成线路绝缘闪络现象，所以应尽可能避免导线受雷直击，而架设避雷线路可有效减少杆塔雷电流，即在杆塔顶部架设地线，在覆盖导线的同时使雷电流直接导入大地，有效降低 10kV 配网线路电能损耗，从而促使该线路安全运行，并延长使用寿命。架设避雷线路的过程中，必须严格把握导线角度，使其处于不易受雷击的保护角，尤其是多雷电发生的山区，最佳保护角度一般取最小。除此之外，可充分结合避雷装置，如避雷针等，但该装置会扩大配网线路受雷击范围，所以需在全面考虑情况下慎重采用。 2.2 降低杆塔接地电阻 在众多 10kV 配网线路防雷击技术中，降低杆塔接地电阻其中的有效措施，该措施适用于平原及土壤电阻率低的配网线

7、路地区。建设 10kV 配网线路的过程中，必须先严格检测该线路所在地区土壤的电阻率，同时综合考虑土壤中的各种因素，如含水量、温度、土质、导电离子等。若该地区土壤电阻率较高，可采取以下措施降低杆塔接地电阻：（1）提高接地点土壤水含量；（2）更换接触杆塔土壤，即用电阻率低的土壤代替电阻率高的土壤；（3）在电阻率低的土壤层中埋入杆塔接地点；（4）将可降低土壤电阻率的物质放于杆塔接地点，如化学降阻剂3。根据不同地区气候、雷电发生率、土壤电阻率等情况，合理配置接地电阻，可在一定程度上保护 10kV 配网线路，如气候干燥或多雷击地区，其杆塔工频接地电阻与土壤电阻率呈正比关系，即土壤电阻率为 100?m 及

8、以下时，接地电阻为 10；土壤电阻率 100500?m，接地电阻为 15；土壤电阻率 5001000?m，接地电阻为 20；土壤电阻率10002000?m，接地电阻为 25；土壤电阻率 2000?m 及以上，接地电阻为 30。 2.3 安装避雷器 将避雷器安装于各设备低压侧，如配变开关、电缆等，可使变压器在运行中避免或减少雷击发生率，从而有效确保设备安全运行，避免受损坏。避雷器主要有两种类型，即管型与阀型，不同类型避雷器具有不同作用，通常根据 10kV 配网线路需求使用。管型避雷器能有效处理放电间隙工频续流造成的供电障碍，该类避雷器喷气时一般出现比较大的震动，所以需在闭口段牢固固定，同时还需尽

9、量避免因喷气造成的配网线路短路现象。阀型避雷器的使用有多个注意事项，必须注意控制额定、工频放电、冲击放电等电压，该类避雷器有 FZ 型、FS 型、FCD 型等，一般根据 10kV 配网线路需求选择适宜类型。FZ 型中有并联电阻，对3220kV 的电器设备有良好的保护性能；FS 型无并联电阻，多用于 10kV及以下的电缆头、隔离开关等配电设备，该型具有结构简单、保护性能有限、成本低等特点；FCD 型中有电容与分路电阻，对高压电器设备有显著的保护性能。避雷器安装过程中，需先对电压等级和设备进行检测，确定是否相符，同时把握好设备电压与线间距离最小值，即电压 3kV 时，距离为 46cm；电压 6kV

10、，距离为 69cm；电压 10kV，距离为 80cm。10kV配网线路宜选择安装氧化锌避雷器，与传统避雷器相比，该避雷器无放电间隙，通过氧化锌所具有的非线性伏安特性，可有效泄流和开断过电压能量，从而有效预防雷击导致的跳闸事故4。 2.4 提高配网线路绝缘水平 10kV 配网线路绝缘水平一般较低，遭受雷击时因雷电经过该线路中的电压，极易造成线路绝缘子闪络情况。提高配网线路绝缘水平，可有效降低因雷击过电压导致的线路闪络频率，从而确保供电的可靠性与安全性。10kV 配网线路绝缘水平提高的措施主要有：（1）更新绝缘子型号；（2）适当提高绝缘子片数；（3）将绝缘皮加于绝缘子和导线间；（4）原有裸导线用绝

11、缘导线代替。 3.小结 综上所述，10KkV 配电线路通常因设备安装不规范、防雷设计低、针式绝缘子耐压等级低等原因，遭受雷击灾害，严重影响配电网供电的可靠性与安全性，使人们无法正常生产生活，甚至危害人们的生命安全，给社会经济造成巨大损失，这是不容忽视的配网线路安全运行问题，必须采取科学有效的防雷技术，做好 l0kV 配电线路防雷工作。目前，10kV配网线路防雷技术措施主要有架设避雷线路、降低杆塔接地电阻、安装避雷器、提高配网线路绝缘水平等。各种防雷技术措施具有一定针对性，需根据 10KkV 配电线路实际情况选择适宜的措施，以真正取得防雷保护实效，切实保障电力输送与人们的生命财产安全。 【参考文献】 1邱俊清.10kV 配网线路防雷技术措施探讨J.电子制作，2013（09）：255-259. 2张博.探讨 10kV 配网线路防雷技术措施J.企业技术开发：中旬刊，2012（08）：130-131. 3张国慧.10kV 配网线路防雷技术措施探讨J.机电信息，2011（33）：144-149. 4傅钦斌.10kv 配电线路雷击破坏防范措施J.科学时代，2012（01）：148-149.