浅淡10KV配电线路防雷保护措施

摘要：随着目前国内电力不断发展，国内10kv配电网的建设也进入了一个新的时期，在保障配电网稳定运行的基础上，加强了对于各种安全防护措施的研究和应用。在我国现阶段的10kv配电网运行管理中，雷击过电压的现象较为常见，不但造成了巨大的经济损失，而且有可能造成区域的停止供电。

关键词：配电网 避雷器 选型 安装

中图分类号：TU895 文献标识码：A 文章编号：

1 配电网避雷器的结构

1.1 配电网避雷器的分类和内外结构

配电网用避雷器结构分瓷套式避雷器和复合外套式避雷器2种。瓷外套金属氧化物避雷器的功能部分由不同的机械结构以及叠加起来的金属氧化物电阻片柱组成，具有 非线性伏安特性。避雷器内空间介质通常是氮或干燥的空气;瓷外套用以保护避雷器功能元件免受环境的影响，其机械强度、闪络距离、爬电距离、污秽条件下的性 能、防湿气侵入的密封性必须满足相关要求。

2 配电网避雷器的基本特性

避雷器具有保护特性和运行特性。避雷器的保护特性反映其限制电力系统过电压的能力，是输变电设备绝缘配合的基础。改善避雷器的保护特性可以提高被保护设备的运行安全可靠性，降低绝缘水平。避雷器的保护特性由保护水平决定。避雷器的运行特性应包括动作负载稳定性和运行寿命特性(包括长持续时间运行电压下的寿命及各种过电压下的寿命)等。

3 配电网避雷器的选择

配电系统很少有防雷屏蔽，因此配电网避雷器会遭受直接雷击和较多的感应雷。应给予这种避雷器由雷电引起的瞬态过电压极大的关注，相对而言，操作过电压并不重 要。配电设备包括避雷器，与电站设备相比是低廉的，但其用量巨大。对具有特殊用途的避雷器进行单独的研究通常不经济、不可行。因此，配电网避雷器的选型通 常要考虑到使其能用于系统中任何相似的地方而不是某一特定的位置;而且配电网多为中性点绝缘和谐振接地系统，其接地故障暂时过电压持续时间比较长，所以配 电网用避雷器的选择有特别要注意的地方。

3.1 选择配电网避雷器的一般程序

避雷器的保护特性和运行特性互相制约。提高避雷器额定电压，则避雷器的持续运行电压、工频过电压耐受能力以及能量吸收能力亦随之提高，但过电压下的保护裕度减小(即残压高)。因此，选择适当的避雷器是1个优化的过程，必须考虑大量的系统和设备参数。

选择配电网用避雷器的一般程序如下：

a)根据避雷器使用的当地条件，如海拔、气温、风速、污秽、地震等环境因素进行选择(如属于非正常使用条件，须经供需双方协商，拟订出非正常使用条件下的避雷器);

b)根据最高系统电压来确定避雷器的持续运行电压;

c)根据暂时工频过电压来确定避雷器的额定电压;

d)估算通过避雷器的预期雷电放电电流，选择避雷器的标称放电电流等级及大电流冲击值;

e)估算通过避雷器的预期操作冲击电流和能量，选择避雷器的方波冲击电流放电等级;

f)根据预期故障电流来选择避雷器的压力释放等级;

g)选择满足要求的避雷器，确定其雷电冲击保护特性;

4 配电网避雷器的应用

4.1 配电网避雷器的安装

对于金属氧化物避雷器的装配、安装、维护、运输、储存和废弃，制造厂家应给出清晰的说明，并在提供的使用说明书(手册)中明确规定。避 雷器用脱离器是当避雷器故障时，使避雷器与系统断开的装置，用于防止系统持续故障，并给出可见标识。脱离器脱离时切断流经避雷器的故障电流通常不是该装置 的功能。脱离器通常直接置于避雷器接地侧，应隔离避雷器和地电位，并且指出应替换的故障避雷器。当避雷器正常运行时，如通过雷电流时，脱离器不应动作;只 有当避雷器过负荷时，脱离器应自动将避雷器脱离，它们的接地引线应是软线，且必须保证避雷器下方有足够的绝缘距离，使脱离的接地引线能自由地摇摆。当脱离 器动作后，在避雷器下部接地端会出现施加的运行电压时，不会引起放电。

脱离器可防止过负荷避雷器引起永久性短路而导致的系统跳闸，为用户持续供电对于很难到达的地方或过负荷避雷器不能很快替换时，这是优点;缺点是当避雷器被脱离后，因无保护，应尽快替换事故避雷器，以免与系统脱离后失去控制。绝缘托架与脱离器一并安装，以便能在避雷器故障后重合配电变压器，其他托架用于安装。如 果高压熔断器与脱离器在1条回路上，这2个保护装置的响应特性应彼此匹配。脱离器的响应速度应高于或至少应与高压熔断器一样。这是为了避免更换后的新熔丝 由于短路存在而再次切断短路电流。故障指示器的功能是用鲜明的颜色材料显示避雷器已过负荷，需要替换，它们不能使避雷器与地电位脱离。故障指示器可以安装 在避雷器高压端，也可以直接安装在避雷器接地端。如果避雷器过负荷，短路则是永久性的，应尽快检测出损坏的避雷器并进行替换。

4.3 配电网避雷器的接地

配 电系统中的避雷器应紧靠被保护设备，如变压器 ]。避雷器接地端和被保护设备接地端应该用非常短且直的导线连接，接地电阻应尽可能小，以限制接地端地电位升高，减小危险性，避免变压器高压侧闪络，最好 小于或等于10 Q。测量接地电阻主要采用直流电流或50 Hz交流电流。若采用高频(或含高频成分的冲击电流)，其值可能很高，因此要采用特殊的接地装置来释放冲击电流。需要仔细设计柱上变压器的接地极，采用接地棒和接地网来降低接地电阻。应参考相应的接地规程。在变电站，如果避雷器的基础和被保护设备的基础连在一起，则避雷器的接地引下线应采用尽可能直，应避免弯曲的导线与主接地网连接。

4.4 配电变压器低压

侧过电压通常认为雷电击中配电线时，雷电放电电流会通过变压器原边避雷器的接地引下线。当用户的接地与市政供水管线或深井连在一起时，它们提供的接地可能比 变压器处的接地较好，因为变压器原、副边的接地在电杆上是连在一起的，雷电流可以选择最好的路径人地。如果发生这种情况，则无论是雷击于变压器原边相线还 是中性线，均可以轻易造成绝大部分雷电流流过用户的供电中性线。

当回环短路时，回环内会产生电 流，电流回路上就会存在压降，这就是低压侧过电压的起源。如果负荷侧开路，则在开路端子上很容易产生超过10 kV的过电压;如果负荷侧短接，可能由于存在某种类型电压保护装置的原因，回环内部分电压则叠加在变压器的二次侧。这可能会在变压器的一次侧感应出具有破 坏性电压。因为过电压无论发生电缆哪一端，都会反过来影响电缆的另一端，因此，如果要提供过电压保护的话，则电路两端均应有保护，这一点很重要。

5 结论

配电网避雷器对配电网的关键设备起着重要的保护作用，但由于其种类多、质量参差不齐、安装方式多种多样，造成其故障多，管理难度大。为此，分析与总结如下：a)介绍了配电网避雷器的结构、分类、基本特性以及配电网避雷器安装使用的一般原则和注意事项;b)确定了选择配电网避雷器的一般程序和性能要求;c)提出配电网避雷器的使用要求及运行管理要求。