分析10kV双回路同杆架设线路的防雷工程设计

【摘要】关于10kv双回路同杆架设线路的雷害问题，要结合实际效果、施工质量、可实施性、使用寿命、技术含量等多方面进行设计和规划。了解和研究不同防雷装备和设施的性能和效果，采用科学合理的防雷技术，对防雷工程施工质量进行有效控制，制定针对性强、效益高、性能好的防雷方案，对线路设计进行合理的改造和修订，确保10kv双回路同杆架设线路的防雷措施到位，提高架设线路的防雷效果。

【关键词】10kv输电线路；双回路同杆；防雷设计

我国电力行业发展速度不断加快，各项设施较为完备。但是，电力企业在线路防雷工程上依然存在很多问题，在一些线路沿线雷暴活动频繁、强烈的地区，雷击灾害严重影响了线路运行的安全稳定性。因此，要解决10kv双回路同杆架设线路的雷害问题，就需要制定科学合理的防雷方案，优化防雷工程施工质量，采用较好技术含量的避雷设备，并总结双回路同杆架设线路防雷改造后的运行经验，为不同形式的防雷工程提供更加优质的设计依据。完善和改造10kv双回路同杆架设线路的防雷设计，能够提高杆塔绝缘水平，减少雷击跳闸率，对输电线路防雷具有非常重要的意义。

一、10kv双回路同杆架设线路的基本情况

10kv双回路同杆架设线路在线路的138基杆塔中，其中只有一杆塔为铁塔，其余所有杆塔都是钢筋混凝土杆塔。10kv双回路同杆架设线路采用共用的导线横担，同时利用杆塔的基础建设进行接地。

当10kv输电线路中没有避雷针时，其单相导线闪络接地的等值可以通过计算得出，并根据雷电流和杆塔相邻导线的雷电流分流计算出10kv输电线路在雷击灾害情况下跳闸的耐雷水平。

二、防雷线路方案比较

（一）线路避雷器

正常情况下，线路避雷器是与线路绝缘子并联安装的。如果线路受到雷击灾害，线路避雷器就会发生相应的动作，线路避雷器降低了雷击产生的电压对线路的危害，这种情况能够降低雷电放电电压对线路的冲击，从而有效的防止绝缘子闪络。当雷电冲击过后，流过线路避雷器的雷击电压被稀释，这样线路就不会跳闸，进而恢复输电线路正常运行。10kv双回路同杆架设线路运行过程中，线路避雷器在雷电直击没有避雷线的10kv输电线路能够发挥其应有的作用。这一作用体现在两个方面，第一，在线路避雷器反应做出动作时，其能够利用余留下来的电压防止绝缘子闪络，还能把雷击电流传递到自然接地装置上，以此降低雷击对输电线路造成的损害。第二，根据线路避雷器做出反应动作之后，对易构成的雷击相导线等电位接地，将雷击相导线等效为耦合地线，增大双回路同杆相邻导线的耦合系数，从而降低导线横担的雷击电流。虽然线路避雷器能够起到很好的防雷效果，但是其依然存在较为明显的缺点。通常，输电线路的电压等级较低，这样就会导致导线横担的雷电位有可能使两相以上的线路避雷器同时动作，在发生雷电冲击时，如果10kv输电线路的过流速断保护装置没有及时躲开线路避雷器同时动作，就会造成线路短路，引起雷击跳闸事故。从经济效益方面考虑，线路避雷器造价高，施工安装复杂，对杆塔接地电阻要求较高，防雷范围、效果及使用寿命有限，一旦出现故障，维护难度大，无法进行大量的使用。同时，考虑到输电线路的运行环境，其还需要经受恶劣的环境考验等多方面的制约因素。

（二）全线架设避雷线

针对10kv线路防雷工程设计的要求，在所有线路中架设避雷线能够起到良好的防雷效果。避雷线能够防止直击雷对线路的损害，其具体保护形式是将雷击作用下产生的电流进行分流，然后利用相邻导线之间的耦合作用，降低雷电波的陡度，以此为输电线路的绝缘子提供防雷保护。在10kv输电线路有避雷针的情况下，雷击对单相导线闪络接地产生的数值在避雷线的作用下会发生一定的改变。我们可以假设a为杆塔两侧相邻避雷线的雷电流分流，b为电感并联值，就会通过相应的计算了解10kv线路两相以上短路跳闸情况在雷电冲击下的耐雷水平。通过选取ZXGJ-35双避雷线进行比较，在与没有避雷线的情况下，架设避雷线后线路的自然接地电阻提高了，但是在进行全线避雷线的安装在施工实施上就存在较大的难度，而且施工成本昂贵。

（三）线路型头部分裂均压式避雷针

在10kv双回路同杆架设线路中安装线路型头部分裂式避雷针，并在每个杆塔附近埋设分散式集中接地装置，其能够起到非常好的防雷效果。该工程设计、施工、安装等所使用的总费用较低。这一设计方案的优势在于其利用线路型头部分裂均压式避雷针的头部结构，能够对杆塔顶部起到有效的屏蔽作用，改善过去杆塔顶部截面的迎面先导，从而大大减少了雷电电荷先导与杆塔迎面先导之间的电阻泄漏，加快消散雷云电荷对地面的雷电冲击，降低雷云电荷下行先导电流，避免雷电电流在阶段性发展过程中对杆塔造成的损害，进而防止雷电冲击对杆塔的现象发生，同时线路型头部分裂均压式避雷针能够改善绕击雷对线路造成的损害，降低了输电线路的雷击跳闸率。线路型头部分裂均压式避雷针自重轻、体积小、施工安装简单、对杆塔接地电阻要求不高、防雷效果好、造价低等优点。同时在恶劣的自然环境下能够安全稳定运行，无需进行维修和养护且使用寿命长。采用这种防雷方案对10kv双回路同杆架设线路实施防雷措施具有高效性、高可靠性、高安全性以及稳定性。

（四）小结

通过列出三种防雷方案，能够看出采用线路型头部分裂均压式避雷针是最可靠、最经济、最安全稳定的防雷设计方案。与安装线路避雷器以及全线架设避雷线相比较，就能够清晰了解这两种方案在成本投入、设计、施工、安装、性能、维护等方面都与线路型头部分裂均压式避雷针有很大的差距。因此，采用线路型头部分裂均压式避雷针作为10kV双回路同杆架设线路的防雷工程设计方案是切实可行的。

三、10kv线路防雷工程设计的运行情况

通过对不同设计方案进行对比，从整个防雷设计方案的实施性、施工、安装、运行维护、防雷效果、以及符合在恶劣环境下运行要求，充分考虑其在使用期限、技术要求、经济效益等方面的优势，采用线路型头部分裂均压式避雷针防雷方案是最符合10kv双回路同杆架设线路的防雷措施。在施工过程中，电力企业可以将线路杆塔进行迁移，待完成施工后再移回原地，这样不仅避免停电施工对社会生产生活造成影响，也能够在有限的时间里顺利有序的完成施工安装工作。经调查，线路型头部分裂均压式避雷针在10kv输电线路运行过程中没有发生任何雷击事故，也没有因故障而进行维修，取得了良好的防雷效果。

四、结语

通过分析和对比不同防雷设计方案在10kv线路运行过程中的防雷能力及效果，可以充分认识和了解到线路型头部分裂均压式避雷针在10kv双回路同杆架设线路防雷工程设计上具体的应用情况和实际效果，将10kv输电线路设计改造为防雷线路，降低了因雷击造成的安全事故，也大大降低输电线路的雷击跳闸率。从输电线路安全稳定运行方面来讲，提高了我国输电线路的运行能力，改善了我国输电线路运行环境；从防雷工程设计方面来讲，科学技术的发展促进输电线路防雷工程的质量，提高了输电线路防雷效果。

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