试论10kV架空线路综合防雷

【摘要】众所周知，10kV线路跳闸及故障停电的主要原因是遭受了雷击，所以，综合防雷变成了保证供电可靠性的重要措施，早先防雷措施形式比较单一，效果不是很明显，本文通过分析10kV架空线路的现状，结合现有的防雷措施，提出了10kV架空线路综合防雷的方法，以便有效地防止雷击断线或跳闸，减少跳闸率，这不仅有利于我国的电网的改造，而且能够大大降低雷击事故带来的损失。

【关键词】10kV架空线路现状；雷击危害形式；综合防雷

近年来，雷击现象出现的非常频繁，这给我国电网带来了巨大的危害，防雷是我国各个供电公司长期的研究重点，但是由于10kV架空线路受绝缘水平低、供电半径大、运行环境复杂等客观因素，再加上工作人员设计防雷方案时对实际的忽视，这都严重制约了智能化电网的发展，因此，综合分析各种影响因素，找出解决10kV架空线路防雷问题行之有效的措施成为当前各个供电公司的重要任务。

1.10kV架空线路的现状

依据《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》 DL/T5220-2005》的要求，10kV架空绝缘导线在我国大中城市配网普遍应用，范围十分广泛，例如高层建筑群、绿化地区、人口密集、繁华街道区、严重污秽等地区。因此，作为我国总里程最长的电网，10kV架空绝缘导线遭受雷电袭击时，其损失是巨大的，不论是在机械设备磨损方面，还是人身安全方面，都存在很大的隐患。例如：浙江绍兴县曾发生一起雷击跳闸事件，海滨养殖场的电线遭雷击断，严重减产；浙江台州黄岩区的10kV架空线路遭遇雷劈的频率高达每小时3000次，造成大面积停电；广东每年的雷击的天数居全国之首，有一年的9月份，广州市内发生雷灾事故170起，造成死亡11人。可见.10kV架空线路的防雷问题，已经成为我国家电网工作的当务之急。

2.雷电危害10kV架空线路的形式

2.1直击

雷电直接打击到物体上，先导放电、主放电和余光是它放电的过程。先导放电刚发射出来的时候是不太明亮的电光，当但接近大地时，立即发展成极明亮的主放电，之后就是主放电后有微弱的余光。重复放电是50%左右直击雷的性质。因此，安装避雷针、避雷带和避雷网是各大建筑建设时的必要措施，而且一定要采用精密的材料制作避雷设备。

2.2反击

当雷杆塔或架空地线遭受雷击时，就会发生杆塔或架空路线之间的反击，杆塔遭受雷击的初期.几乎所有电流都贯穿杆塔及其接地设备，反击是在这几种雷击方式中电压最高的一种形式，因此，危害也就最大。随着雷击时间的变长，反击电压也会随之减小，导致的一个结果就是被击杆塔电位降低。

2.3绕击

当雷电流绕过架空路线直接击在相线上时，雷击的概率的影响因素包括雷电在架空线路上的位置和上行先导的发展等因素，若上行先导自相线向上发展.就会发生绕击。分析绕击最容易形成的情况：高空的雷云向低空发展时，发展过程中没有物体拦截，到达低空时,特别是进入线路杆塔侧面时，这时的杆塔所处地形位于山腰，再加上带电导线磁场作用。

3.10kV架空线路防雷措施

3.1多功能防雷器防雷法

多功能防雷器是由组雷体、刺齿、引弧棒以及绝缘子组成的。多功能防雷器相当于带有外间隙的避雷器，它的阻雷体接雷端和引弧棒中间是空气间隙，阻雷体另一端和电杆的横担直接相连。受阻雷体和架空导线之间的空气间隙影响，在空气间隙没有被雷电击穿之前阻雷体呈现的是高电阻，在架空导线遭受到雷击时电位将会升高引弧棒的放电端的电位也会随之增大，当引弧棒的放电端和阻雷体的支撑板之间电位差与击穿空气的电位差相同时，阻雷体将会导通呈现低电阻，雷电流通过阻雷体后就会通过阻雷体本身的接地端将雷电流释放。在这个过程中，雷电的能量被阻雷体消耗，这就是为什么会起到防雷过程的原因。阻雷体与引弧棒之间的续流由架空线电位维持。架空线用的是工频电压，当电压波形过零时就不能够维持续流会导致断弧现象的发生，阻雷体接弧至断弧的时间越短电源端断路器的跳闸可能性也就越小，而且阻雷体和引弧棒之间的间隙越小接弧的效果也会越好。若这两者间的间隙过大阻雷体接弧的作用就会消失，架空的导线就会在薄弱点被雷电击断。阻雷体和引弧棒间的间隙距离并没有标准的依据，间距的大小完全取决架空导线接地制式、阻雷体规格和架空导线额定电压。

3.2使用玻璃钢绝缘横担，减少雷击跳闸率

雷电击的闪络决定于线路的绝缘水平和过电压值的大小。经研究发现，雷电击引发的电弧受损的严重程度会随沿闪络路径电场梯度的下降而降低。所以线路绝缘水平的提高就会使雷电的击闪络率大幅度的降低，但大幅度提高支柱的绝缘子需要较高的技术水平和丰厚的经济基础作为保障。在我国，目前还存在较大困难。

线路的耐雷水平与被雷击中的跳闸率和绝缘子的冲击电压等级与线路工频电厂梯度有较大关系。提升线路的绝缘水平并降低工频的电厂梯度以及增大绝缘子的抗充电压的强度就是要使绝缘子泄漏距离增大，冲击闪络电压增强，以此来提高线路的耐雷水平达到雷击跳闸率减少的目的。

3.3在泄雷击电流方面坚强措施

在对雷击采用抗防结合的同时加强累计电流的疏导措施。例如，在各种变压器、设备、线路上、令克处、刀闸处、变电所出线端第三基杆以及线路断开点设备的前端增加和安装避雷器，并且适时完善避雷器的保护网。同时也要加大对于接地网的维修和护理以此来保障接地电阻在允许的欧姆范围里。对于配电线路的防雷要严格遵循一下原则。一是避免雷电直接击中导线和设备的事件发生；二是预防雷电击中避雷设施导致绝缘闪络的发生；三是预防雷击闪络后转变为未定的工频电弧；四是要预防线路中断供电。对于线路防雷性能优劣的评判主要通过线路的耐雷水平以及雷击跳闸率来定夺。

接地装置的完善水平直接影响着雷电流排泄通道的是否畅通。若接地装置完善则可以大幅度降低故障的发生几率。接地装置的作用主要由以下几点：一、当配电线路遭受雷击时线路的接地极会与避雷装置相互配合，将自身与大地形成闭合的回路，将瞬时的强电流释放到大地中，避免因强电流的冲击造成被保护的电气设备和绝缘瓷件的受损，并且减少因雷击造成的电气设备烧毁和绝缘瓷件被击穿造成故障的发生。保障架空线路的平稳、安全运行对于完善接地装置尤为重要。

4.小结

雷击引起的断线和跳闸是影响10kV架空线路正常运行的主要障碍，也是我国供电部门工作研究的重点和难点之一，但是解决10kV架空线路的雷击故障问题不是一蹴而就的，因此，要全方面考虑线路总里程长、线路分散、山区空旷、各地区地质分布等不同影响因素，充分利用现有的各种技术手段，想方设法使雷电危害降到最低程度，从而为提高供电可靠性、保护运行人员的安全性、减少国家电力投资，节约资源奠定坚实的基础。[科]

【参考文献】

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