10kV架空线路防雷措施探讨庄明恒

10kV架空线路防雷措施探讨庄明恒

庄明恒

广州市电力工程有限公司510260

摘要：配电网在进行长远距离电能输送时，一般通过架设在地面上的架空线路来实现，这种方式将配电线路置于室外，同时又置于高空中，所以在运行中，很容易受到自然天气的影响，尤其是雷雨天气，无论是雷击，还是放电现象，都会使线路运行变得不再安全，进而配电网也变得不再可靠，用户用电需求有可能得不到满足。所以在架设的同时，还要对配电线路以及配电设备等做好各种防雷措施。

关键词：10KV；架空线路；防雷措施

相关人员在对10KV架空线路采取防雷措施之前，先要了解雷击对线路运行具体影响，以及雷击作用下的过电压形式等内容，如此才会使采取的防雷措施有的放矢。本文主要针对10KV架空线路防雷措施进行探讨。

一、雷击对于10KV架空线路造成的危害

在雷雨天气下，架空线路以及配电网系统容易成为雷电的攻击对象，在雷电攻击后，线路中的电压很容易因为雷电产生的电磁感应而发生急剧飙升现象，直至到达线路的承载极限值，线路在超负荷电压长期作用下，本身会发生损坏[1]。除了线路，系统中的设备也会发生少损现象，而电压的升高也会使电流过高，进而导致跳闸，避雷器直接面对雷击作用，经受雷击的次数多了，雷击的使用期限也会缩短，整个配电网系统受到损伤影响的面积和范围会扩大。

二．10KV架空线路雷击的过电压形式

主要有两种，一种是直击雷过电压，另一种则是感应雷击过压。当雷击对象为建筑物时，建筑物内的一些物体会成为雷电电流贯穿的对象，这些物体会起到电阻的作用，所以物体两端会形成很明显的电位差，而这些物体此时的电压就是直击雷过电压。当雷电攻击对象为大地时，容易产生感应雷过电压，这种电压顾名思义就是电磁感应产生的过电压。这种由导线产生的电磁感应过电压根据分量方式不同，分为静电分量和电磁分量两种。这两者都和先导通道中的雷电荷有关，不同的是前者产生需要经过雷电荷作用下静电场的变化，后者产生需要雷电荷作用下磁场的变化。静电分量产生的感应电压有无限增加的空间，而电磁分量感应电压在形成过程中导线和放电通道之间的夹角呈90度，但电磁感应却很小[2]。所以在感应累过电压的两种构成中，电磁分量对架空线路的影响要位居其次，主要对静电分量产生的影响采取预防措施。

对于10KV架空线路来说，主要预防的也是感应雷击电压，毕竟这种电压造成的负面影响和损失最大，而平时常见的线路闪络故障等就是起作用效果之一。所以防雷措施总的来说主要偏向于感应雷击电压。

三．10KV架空线路防雷措施

1、增加线路绝缘效果

架空线路支持远距离电能运输，所以在山区可以看到很多架设的线路，但由于山区地形和气流的影响，再加上雷击作用，这些线路会出现闪络现象，继而产生闪络电压，使线路无法保持安全可靠。架设线路每隔一段距离必定要进行线路走廊的设置，以保证每段线路张弛有度，但在山区，因为地形和成本的影响，线路走廊的数量减少，以一杆塔多回路形式来完成线路的架设。这种方式主要表现是线路之间的距离不如线路走廊之间的距离远，线路走廊之间的距离是要满足电气距离要求的，如果这种限制距离要求不能实现，多回路中一条回路在受到雷击影响时，短距离内的其他回路难免遭受殃及池鱼之灾[3]。并且直接遭受雷击的线路更容易发生绝缘子对地击穿事故。要防雷，最基本的做法是保证线路绝缘有效，所以可以对线路的绝缘水平进行提升，尤其要保证导线和绝缘子架的绝缘效果，对于导线，可以从材料选择上入手，选择绝缘效果比较好的。对于绝缘子架，可以从绝缘子片以及绝缘子皮的数量增加上入手，使绝缘效果得到强化。

不同区域架空线路所要采取的防雷措施有区别的，毕竟每个区域的气候条件不同，雷电现象发生频率，雷击事故影响效果也会不同，所以还要具体情况，具体分析。雷电事故的发生和接地电阻大小以及接地面积有很大关系，所以还要对接地现象以及接地电阻数值进行实时监测，尤其是雷雨天气下，要使雷电产生的电压有效分散到地下，还需要对接地面积和接地电阻数值进行改善。

2、断线事故防雷措施

雷击直接作用在架空线路上，有可能会导致线路直接断裂，所以还需要对这种情况进行防护。可采取的措施有三方面，其一线路局部绝缘水平的增加提高，这是预防感应雷过电压损坏影响的有效手段。一方面要保证线路材料的绝缘效果和本身质量，并且在安装上不会出现纰漏，使线路之间不会出现混乱交叉现象，线路之间的距离也适合其张弛。另一方面，还要对线路中的绝缘子进行绝缘防雷，绝缘子类型不同会导致绝缘效果出现差异，要像选择绝缘材料一样，从诸多绝缘子里面选择绝缘效果最好的[4]。其二，各种避雷针、避雷器的使用，这种防护方式简单有效，可直接将雷电产生的大部分电压传播到大地中，使保护对象接收的电压永远小于承受极限值，避雷针和避雷器的种类有很多，可供各地区线路进行选择，相关人员要使线路特征与避雷针类型相配套，防雷效果才能达到最大。避雷器在安装过程中，还要注意有效保护距离，此距离对绝缘导线的保护效果有影响。在每基杆塔的每相上都进行避雷器的安装，将会有效减少断线事故。其三避雷器在类型选择完毕，还要进行位置设计，如果位置不正确，依旧起不到防雷隔离效果，并且电能转化效率也会随位置变化而不同。

3、配电设备的接地电阻大小控制

配电设备的接地电阻不能过高，否则会直接引发雷击事故。主要的控制措施有两种，其一为确定适合的接地方式，对于接地电阻降低有效的方式为水平接地。在这种接地方式中，主要对杆塔等接地装置进行多方面铺设和布置。这些接地装置的电阻对于配电设备的接地电阻大小有影响，所以还要保持这些接地装置的电阻一直处于低小状态，而避免装置腐蚀就是有效措施之一。其二降阻剂的使用也是调整控制接地电阻大小的手段。在杆塔周围铺设添加了降阻剂的膨胀土，通过调节降阻剂的数量来改变电阻值，此过程要和电阻测量同步，以保证最后接地电阻能达到防雷目的[5]。

4、配电设备中避雷器的安装

在对配电设备进行避雷器安装时，要注意安装位置和安装数量，否则会起到反作用，引发雷电波全面反射损害。在高低压两侧分别要进行避雷器的安装，在雷雨天气，这两者会和低压侧中性点以及变压器外壳形成一个可以用线连接的整体，如果接地电阻能满足此整体接地要求，该整体就会对设备起到防护罩作用。另外，关于其他的设备如柱上开关、电缆分支箱等进行防雷器安装时，一定要注意全方位安装，开关的两侧都要安装，电缆分支箱的每个回路也要按安装，如此柱上开关和刀闸以及电网系统受到的雷击损害也会减少。

结语

10KV架空线路要安全可靠运行，必须要解决雷击问题和雷击事故带来的影响，所采取的防雷措施主要原理是通过一些方式使雷电压得到有效分散，所以无论是接地电阻的布置还是避雷器的安装都要注意细节问题，还要根据标准规范要求进行，使这些防雷控制措施能对雷电压分散起到良好效果。

参考文献：

[1]温铮祥.10kV架空线路防雷措施探讨[J].技术与市场,2017,24(09):97-98.

[2]汪超超.浅谈10kV架空线路防雷措施[J].中国新技术新产品,2017,(06):136-137.

[3]宋平辉.10kV架空线路雷击跳闸原因与防雷措施[J].科技创新与应用,2015,(26):222.

[4]龙文华.10kV架空线路防雷措施及应用——以深圳坪山配网为例[J].技术与市场,2014,21(12):137-139.

[5]江小燕.10kV架空线路防雷措施研究[J].科技资讯,2011,(21):140.