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10kV配网架空绝缘线路防雷措施组合应用吴兴位

发表时间：2020/11/12 来源：《基层建设》2020年第21期作者：吴兴位

[导读] 摘要：配电线路是电力系统的大动脉，在保障民生和经济社会发展等方面发挥着重要作用。

        云南文山电力股份有限公司云南省文山市 663000
        摘要：配电线路是电力系统的大动脉，在保障民生和经济社会发展等方面发挥着重要作用。为了避免供电系统被破坏，配电线路应当安装相应的防护设施。在雷雨天气时，高压雷电流会破坏电力设备与配电线路稳定运行，所以提高配电线路的耐雷水平十分必要。
        关键词：配电线路；运行问题；安全；防雷保护措施
        引言
        随着我国社会经济化发展，人们的生活水平以及物质文化生活越来越高，这就意味着人们对于电能的需求越来越高，并且对于电力系统的安全性也越加重视。近些年来，架空配电线路遭受雷击的现象十分严重，对于架空配电线路造成一定程度的破坏，因此，对架空配电线路防雷措施的研究愈发重要。
        1雷击危害
        配电线路在遭受到雷击后，会形成以下危害。第一，感应雷过电压危害，即受到电磁感应的影响出现过负载现象。之所以会形成电磁感应是因为雷击中电塔、线路、地面时，其中产生的电荷与雷云所带电荷的极性相反。这时配电线路中的电压、电流就会异常，短时间内原配电线路就会成为高压线。此外，架空线路还会产生更加严重的感应雷过压问题，导致击穿事故。第二，直击雷过压危害。即雷电直接击中配电线路引发的过压问题。当配电线路被击中后，电流会随着接地导线流入大地，引发电压降，以致于雷击部位的电位升高。在这一过程中还有可能出现热效应、电效应等不良情况，造成更为严重的安全事故，甚至是造成人员伤亡。第三，雷电绕击。即雷电绕过避雷设施击中导线。常见于空旷地带的配电区域。当雷击击中导线之后，瓷瓶串就会有电流经过，并出现闪烁现象。可以说，雷电绕击对配电线路的危害非常大，电力企业应当提早预防。第四，雷电反击。当出现雷电反击现象时，配电线路有可能出现跳闸事故。因为电力设备遭受到雷击后，其中产生的击穿电流会击穿大地，导致接地电压瞬间提高。这时配电线路还会产生电压，引发雷电反击现象，导致瞬时放电电压急剧升高，瞬时放电电流急剧增大。结合以往的工作经验来看，每当出现雷电反击现象时，最终都会导致跳闸事故
        210kV配电线路防雷保护措施存在的不足
        2.1设计存在缺陷
        现阶段，导致10kV配电线路频频遭到雷击的原因之一体现在10kV配电线路的安装设计存在许多不合理的地方。许多配电电路的防雷设计仅仅根据一些基础标准进行设计，忽略了10kV配电线路所在地的地质、自然、气象等条件因素，导致10kV配电线路的防雷质量存在不足，从而导致雷击事故频发。
        2.2来自线路环境方面的影响
        由于架空配电线路需要架空设计，因而大部分线路会暴露在露天环境中，很容易遭受恶劣自然环境的影响。我国国土面积十分辽阔，不同地区的自然环境之间也存在很大的差异，这些各地自然条件的差异，又给配电线路的设计造成了一定影响，因此，架空配电线路的设计需要结合当地的实际情况进行针对性的设计。另外，接地电阻会受到土壤、地形以及地质条件等自然环境的影响。
        2.310kV配电线路的防雷设备不够完善
        一般情况下，相关单位为了降低成本，往往侧重于使用公用式避雷装置。虽然这在一定程度上能够预防雷击事故的发生，但整体防雷效果受到了一定影响。绝大部分电力部门在对10kV配电线路的高位线路进行铺设的过程中，预先落实好了安装数量，而避雷器的实际数量无法满足线路实际面积的需求，导致10kV配电线路的防雷质量不理想，最终留下严重的安全隐患。
        3提升10kV配电线路防雷保护水平的措施
        3.1加强架空输电线路绝缘水平
        防雷和绝缘密不可分，加强绝缘不仅仅能达到避雷效果，并且还能够有效提高人们生活安全以及用电安全。

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在架空配电线路中可以通过增加绝缘子的数量来获得加强绝缘水平的效果，并且在架空配电线路中的接地电阻越低，那么绝缘水平效果就越加明显。即使是在不能够实现降低接地电阻的架空配电线路中，通过增加绝缘子的片数其耐雷也能够有效提升6kA左右。一般来说，在架空配电线路中所采用的绝缘子是有机合成的绝缘子，通过大量的研究表明，有机合成的绝缘子比陶瓷以及玻璃绝缘子的性能相对差些，但是在有机合成的绝缘子中含有不击穿结构，当配电线路受到雷击后，能够有效预防雷击放电进而产生不可逆现象发生，绝缘效果非常明显。因此，在受到雷击率高以及雷击很强的地区都会运用有机合成的绝缘子，有效加强架空配电线路的绝缘水平另外，可以运用新型的绝缘方式来提升架空配电线路的绝缘水平。近几年来，随着我国科技水平不断提升，在架空配电线路中运用了大量的新型绝缘方式，不平衡绝缘方式就是其中一种。不平衡绝缘方式就是以配电线路调度数据为基础，有效加强配电线路的绝缘水平，进而使得绝缘子得以改善，这种情况下就能够提高架空配电线路的耐雷水平。
        3.2降低铁塔接地电阻
        配电线路铁搭接地装置与避雷线相连是以铁塔或引下线为依托的。其作用就是在配电线路遭受雷击产生雷电流时将电流引入大地，从而降低雷击对配电线路的危害。而决定配电线路耐雷水平的关键因素就是铁塔基地装置的接地电阻。其阻值越低，绝缘子所受雷电压会越低，其发生反击闪络的概率也会下降。但接地电阻阻值会受到土壤性质、接地装置形状等因素的影响。尤其是配电线线路途经区域的地理环境复杂，地质条件多变，很有可能投入了较大人力、物力，也难以降低接地电阻。所以，在配电线路设计早期就应采取措施降低铁塔接地电阻，使其符合标准。
        3.3合理安装避雷器及其避雷线
        在架空配电线路中，可以通过合理安装避雷器来达到防雷效果。在架空配电线路中安装避雷器，这样当配电线路遭受到雷击现象时，雷击放电就会产生分流的现象，一部分的放电电流就会通过避雷器传输到附近的塔杆中，然后通过塔杆将放电电流传输到地中，如果雷击放电量超过定值，那么避雷器就能够将放电电流分成分流，传输到附近的塔杆中。当雷击放电电流通过避雷器以及导线时，放电电流能够受到导线中电磁感的影响，进而使得放电电流在避雷器以及导线中产生耦合分量现象，并且避雷器的放电分流要远远超过避雷线的放电分流，而分流产生的耦合分量现象能够促使导电电位提升，这时候绝缘子的闪络电压就会大于导线与塔杆顶之间的电位，所以绝缘子就不会发生闪络现象，故而，配电线路避雷器具备非常良好的供电箱作用，而这种作用也是在配电线路中安装避雷器实现防雷的一大特点。
        3.4安装继电保护装置
        继电保护装置可以对线路进行有效保护，能够将雷击的影响范围进行合理控制，从而达到减小停电范围的效果。自动重合闸的合理选用，有助于线路在遭受雷击跳闸后迅速恢复。由于线路绝缘具有恢复功能，大多数雷击造成的冲击闪络和工频电弧在线路跳闸后迅速去电离，线路绝缘不会发生永久性损坏和劣化，自动重合闸效果很好。
        结束语
        为了满足发展的需求，越来越多的电力工程投入到紧张的建设中，而10kV配电线路作为整个电力系统中的关键组成，其运行可靠性引起了社会的高度关注。要求电力企业不断加强管理质量，根据10kV配电线路的实际运行情况，加大巡检力度，从技术层面不断提升10kV配电线路运行过程中的防雷水平，以保障社会的稳定运作。
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