如何提高10KV电缆在运行中的防雷水平

【摘 要】随着我国社会主义市场经济的进步和发展，电力事业在我国社会建设中所起到的作用越来越突出，供电质量的高低以及供电的稳定性直接影响着我国工业生产的正常进行以及人们生活的安定。鉴于电力事业的重要性如此突出，我国各地电力部门必须要加强对区域内10KV配电线路的管理，以确保供电的可靠性和安全性。10KV电缆在我国供电网络中占据着重要的地位，其主要为居民的日常生活供电。目前影响10KV电缆出现故障的主要因素是“雷击”，因此必须要做好防雷处理。

【关键词】10KV；防雷措施；影响；防雷水平

不同地区，其地形、气候情况都不一样，在施放10KV电缆的时候，如果未对这些因素进行综合的考虑，极有可能引发严重的电力事故，使人们的生活受到影响。“雷击”是我国10KV电缆中常见的故障，会大大的降低10KV电缆的供电可靠性，给人们的生命财产安全构成严重的威胁。10KV电缆受到雷击的原因，除了线路经过地区的天气和地形影响以外，还与配电线路本身有关。10KV电缆的绝缘水平低、网络复杂，同时防雷措施没做到位等，这些因素也会造成10KV电缆易受雷击的影响。鉴于此，我国各地区的电力部门必须要高度重视10KV电缆的防雷处理，以确保其供电的可靠性和安全性，保证人们日常生活正常秩序，提高人们生活的质量。

1 雷击对10KV电缆的影响

雷击对10KV电缆的影响很大，其主要影响有以下几个方面。其一，破坏配电设备。雷击现象能够产生高温、高辐射压强、高穿透性等能量效应，这会对配电线路以及其配套设备产生严重的破坏，比如可能对塔台造成直接击毁等；其二，经济损失巨大。雷击现象可以使配电网络中的电压骤增，电压的增加可能导致配电系统中的容电设备以及变电设备出现击穿事故，进而致使整个配电网络出现停电（雷击起火现象如图1所示），给经济生产和人们的生活造成极大的损失。同时，配电设备损坏之后的更换和重新安装也会消耗极大的成本；其三，威胁生命安全。在配电线路的施工过程中，因为配电网络较高、易导电等特性极易形成引雷效果，进而引发雷击事故。施工中的雷击事故不仅会严重的拖延施工进度，而且还会给人们的生命财产安全构成极大的威胁。

图1 电缆线路因雷击而起火

由此可见，在10KV电缆施工与维护中，必须要高度重视防雷工作，以此确保供电的可靠性和安全性，确保社会经济的正常发展和人们能生活的正常秩序。

2 引起10KV电缆被雷击的主要原因

导致10KV电缆易出现雷击现象的主要因素可从四个方面分析：

（1）当10KV电缆穿越110KV以上的输电线路点时，因为输电线路的高度高，线路顶端的避雷器与地面相连，极易汇集自由电荷。这种设置的集雷效应和引雷效应都非常突出。当雷电直击避雷装置时，输电线路下的配电线路能够感受到极高的雷过电压。

（2）当10KV电缆跨越河流、鱼塘、湖泊、沼泽等空旷水体或是山区水体时，水体的导电性使得其集雷效应十分突出，因为雷电对地放电的电流极大，因此雷击点附近可感应的雷过电压也非常高。

（3）当10KV电缆穿过较高的山体、较突出的建筑物、较高大的树木或是通信号塔时，因为这些地面物体都是最易落雷的地点，故而也会引起10KV电缆出现雷击现象。

（4）当10KV电缆穿越雷电天气频发区域时，就会时常出现雷击现象，进而导致配电线路出现跳闸现象。

3 提高10KV电缆的防雷水平

3.1 防雷的主要手段

常用的避雷防雷手段有避雷针引雷防雷、接地防雷、提高线路的绝缘水平等。下文对这三种手段进行具体的阐述：

3.1.1 避雷针引雷防雷

鉴于避雷针在输电线路中的良好避雷效果，在10KV电缆建设中亦可借用避雷针的防雷效果保护配电线路，避雷针引电效果如图2所示。不过传统的避雷针容易老化，极易出现故障，工作人员必须要经常对其进行养护才能确保其正常的工作。鉴于此，我国开发出了氧化锌避雷针，该避雷针可以免去高频率的养护工作，且使用寿命较长。将其选择性的安置于易发生雷击现象的线段或是配电设备上，能够达到全面保护10KV电缆安全的目的。避雷针引雷防雷手段是目前我国10KV电缆防雷工作中常用的主要手段，能够起到很好的线路保护作用。而且避雷针经济实用，安装简便，这些特性使得其得到了广泛的应用。

图2 避雷针引电效果

3.1.2 接地防雷

在10KV电缆，常使用以下两种措施来降低接地电阻：

（1）水平接地体法。该方法主要用于降阻，但是在实际的操作中，因为该方法对距离的要求较远，而且由于长期与地面接触使之容易被腐蚀，故而使用期限较短。若单独利用这种方法进行降阻，需要定期对水平接地体进行检查和更换。接地电阻的计算：

在公式中，V―要计算的点的电压；I―要计算的点注入大地的电流；R―要计算的点的散流电阻。

（2）降阻剂降阻。在水平接地体周围使用降阻防腐剂，不但可以起到降低杆塔电阻的作用，同时还能起到较好的防腐作用，且稳定性极高。高效膨胀润土降阻防腐剂是当前最为常用的降阻剂，其不仅具有极好的降阻功能，而且可以加水膨胀，使接地体的有效面积增加4～6倍。另外，该降阻剂所具有的保水性以及强吸水性会逐渐向土壤渗透，能够有效的降低接地体周围土壤的电阻率。利用该降阻剂可以将接地电阻的使用寿命延长至50年以上。

3.1.3 提高线路的绝缘水平

提高局部线路的绝缘水平，也能够有效的降低雷击现象带来的影响，同时还可以降低工程造价。其具体的施工方法：可在绝缘导线处加厚绝缘体，以此确保放电只能在绝缘区外的边沿处才能击穿导线或是在击穿绝缘皮之后才可击穿导线，这种方式能够有效的提高10KV电缆的击穿放电电压。

3.2 防雷的保护措施

3.2.1 避开直击雷

（1）在10KV电缆的设计阶段，必须要对线路经过的地形进行分析，尽量选择有利的地形，切忌将线路沿着山脊分布，不得长距离穿越鱼塘、水库等空旷的水体，不得在山体的顶端安设配变台区。只有对这些方面引起高度重视，才能确保在10KV电缆设计时，避开直击雷。

（2）要避开直击雷，除了需要对该地区的地形、气候情况进行仔细的研究和分析，拟定出差异化的防雷策略以外，还必须要在线路的特殊地段装设避雷线和避雷针，或是采取架设耦合地线的措施以避开直击雷。

3.2.2 降低感应雷过电压的影响

一般来说，10KV电缆发生雷击事故的过程通常可分为四个阶段，即“感应雷过电压___发生对地闪络___形成工频电弧___跳闸停电。”因此，要做好10KV电缆的防雷措施，就必须要对这四个阶段做好防护措施：

其一，防感应：在10KV电缆的建设过程中要避开容易发生雷击的区域，要避开容易发生感应雷过电压的区域。比如空旷水体、山区水体、突出的山体、高建筑物、突出的树木等。

其二，防闪络：提高10KV电缆的绝缘耐雷水平，或是在线路上安装“泄雷器”，比如瓷横担等。

其三，防建弧：可以使用经消弧线圈接地的方式或是不平绝缘方式阻止10KV电缆在发生闪络后建立起稳定的工频电弧。只要阻止了10KV电缆建立工频电弧，就能够有效的降低10KV电缆跳闸的几率。

“建弧率”可根据以下公式来计算：

其中E为绝缘子串的平均电压梯度[KV（有效值）/m]。

其四，防停电：为了避免10KV电缆在建弧以后出现永久性的停电现象，可以在线路中安装重合闸装置。

4 结束语

总而言之，10KV电缆作为现阶段主要的配电线路，其供电的稳定性和安全性直接关系着国民经济的正常发展。鉴于10KV电缆的重要性如此突出，各地电力部门必须要做好10KV电缆的防雷措施，不断提高防雷水平，以确保10KV电缆的正常运行。

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