10KV架空配电线路的防雷措施程晓晗--中国期刊网

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10KV架空配电线路的防雷措施程晓晗

发表时间：2020/12/28 来源：《基层建设》2020年第24期作者：程晓晗

[导读] 摘要：近年来，城市化建设的发展迅速，城乡电网主要为10kV架空配电线路，该线路途径存在着复杂的地理环境，且处于较低的绝缘水平，因雷击造成事故而跳闸的概率较高，在配置架空配电线路时，需实施良好的防雷措施。

        国网山东省电力公司无棣县供电公司 251900
        摘要：近年来，城市化建设的发展迅速，城乡电网主要为10kV架空配电线路，该线路途径存在着复杂的地理环境，且处于较低的绝缘水平，因雷击造成事故而跳闸的概率较高，在配置架空配电线路时，需实施良好的防雷措施。依据运行线路的实际配置中，改善防雷配置措施，可对配电线路的雷击跳闸率进行有效控制，避免因雷击影响而对10kV架空配电线路造成损伤，保证日常生活中人们的安全用电。
        关键词：10KV；架空配电线路；防雷措施
        引言
        雷电是一种伴有闪电和雷鸣并释放巨大能量的自然现象，闪电平均电流可达数万安，电压可达亿伏。雷电具有很强的破坏性，其对架空配电线路的危害主要有以下三点。（１）造成线路绝缘子闪络，雷击可能导致绝缘子损坏，引起单相接地及相间短路，使得线路导线、金具、接地引下线受损。（２）造成供电系统跳闸或线路输供电中断。（３）形成过电压，以行波的形式向变电站传输，对变电站运行设备绝缘造成损害。
        1雷击威胁10kV架空配电线路
        形成雷击事故的原因。雷电在各种自然界现象中，属于重要的天气现象，有很多原因均会形成雷击现象，一般情况下，是由较重的地标湿气，在高温蒸发后，上升到空中，并且结合大气中的水蒸气，在凝结后，会有水滴或冰晶现象产生，持续发生该现象会有大片的积云形成。不断摩擦大片的积云，会有气流产生，积云在摩擦过程中，会形成电云，也就是正负电荷，会雷击地面事物。雷击会危害10kV架空配电线路。在电网系统或10kV架空配电线路中，雷击会对其造成直接影响，因此，会有强烈的电磁感应产生在线路导线中，这种情况的出现会在短时间内有较高的电压形成，这期间电网线路中的电压负荷要低于雷击事故中产生的电压，会直接影响到电网中的线路，常见不利现象包括烧坏避雷器、跳闸及烧损，在影响电力设备的同时，也会影响到正常运行电路设备，导致经济损失增加。
        2雷击事故中设备方面的原因分析
        通过分析雷击事故形成的原因，在线路防雷设备方面主要有４点原因。（１）绝缘子性能低。（２）线路的防雷措施不足。（３）导线连接器接触不良，导致导线连接处在遭受雷击时无法承受雷击电流的冲击。（４）避雷器接地电阻值过高。
        3优化措施分析
        3.1辅助线路绝缘水平提升
        运输过程在很多10kV架空配电线路中的影响因素包括气流、地形地貌。因此很容易有重复性闪络情况出现，该现象长于山区的供电线路中发生，该区域为了节省线路的走廊，一般情况下，在供电线路中会使用相同杆塔，多个回路技术，设置架空配置电线路，以该形式确保线路的走廊成本得到节约，有效改善对线路的投资，但需重点关注在线路或线路中间相同杆塔，多个回路技术会导致距离较远的现象，若雷击相同回路中对线路，会引发线路的绝缘子击穿地面的现象。在此过程中，还会严重影响到相同杆塔中的多个回路，在一定程度上威胁到配电线路对供电可靠性。针对现有情况，可采用将线路绝缘增加的形式，保证提升线路绝缘水平，用绝缘导线对裸露的导线加以替代，并增加绝缘子片数量，还可以于绝缘子支架和带线增加和更换绝缘子型号和绝缘皮。不仅如此，在施工配电线路过程中，应依据实际情况，设计关于线路方面的防雷措施。在设计不同地区的线路时，应考量当地气候，进行针对性的设计梳理，从全方位对线路中的耐雷水平加以满足，接地测量电阻，从而实时检测接地现象，若偶尔有雷雨季节，就应有效测量接地电阻，通过接地扁铁加大接地面积，有效改善电阻值，实现防雷电的效果。
        3.2安装线路避雷器。
        避雷器可以在配电线路遭受雷击时，使雷电流流入大地，有效地保护线路。

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在配电线路施工前，设计部门要考虑线路所在地区的年雷暴日、地形特点、经济效益等因素，在线路上选择合适的地点安装避雷器。关于避雷器的安装有３点建议。①在线路中易发生雷击事故的杆塔处安装避雷器。②在线路分支处杆塔安装避雷器。③在线路转换处安装避雷器。目前１０ｋＶ架空配电线路中广泛使用ＨＹ５ＷＸ－１７／５０型氧化锌避雷器。该型号避雷器对陡坡电压无延时，操作残压低，无放电分散性，同时具有吸收雷电过电压、操作过电压和工频暂态过电压的能力，无气隙、密封性能好，防潮防爆性优异，抗耐污能力强，耐电腐蚀老化，体积小、重量轻，便于安装和维护。考虑避雷器承受工频电压、雷电过点压、工频续流等方面的影响，要定期对避雷器进行巡视检查，发现损坏的避雷器，应及时更换保证其线路正常运行。
        3.3控制杆塔接地电阻。
        杆塔接地电阻直接影响供电系统的安全性、稳定性及防雷效果。如果接地电阻阻值高于规定值，易发生闪络故障，系统的安全性受到影响。因此，在杆塔施工前要需要了解杆塔附近土壤的酸碱度及年腐蚀度等基本情况，测量土壤电阻率。采取外引接地、增加接地面积及使用降阻剂（ＧＰＦ－９４高效膨润土降阻防腐剂）等方式降低接地电阻，控制雷击跳闸率，从而提高供电系统的防雷效果。检修人员要定期用摇表对１０ｋＶ架空配电线路杆塔的接地电阻阻值进行测量，判断接地电阻是否合格，从而保障线路的正常运行。
        3.4有效保护配电设备的防雷
        在防雷保护配电设备时，可于配电器的低压两侧安装避雷器，从而有效连接低压侧的中性点、变压器的外壳及高测压的避雷器，从而形成及四点共一地现象。基于现有情况，接地电阻需对规定的配电变压器电阻容量加以满足，表示配电变压器超过100kVA低于4Ω，在柱上开关的防雷措施方面，为保证运行电网需求，应在电网中安装柱上刀闸和开关，确保灵活运用配电网。值得关注的是，很多时候并没有有效应用防雷设备，只是开关一侧安装避雷器，但在断开开关时，就会全面形成电波反射，从而明显损伤设备开关。针对现有情况，需有效保护设备中的刀闸或开关，于两侧安全避雷器，从而防雷保护刀闸或开关。在防雷保护电缆分支箱时，常采用避雷器的方式进行防雷，在安装期间，需在整个回路中的每个单元安装避雷器，但会增加成本，并降低系统运行对的整体可靠程度。不仅如此，还应避免安装环网单元。
        3.5保证10kV配电设备的接地电阻降低。主
        要利用两种方式展开配电设备的接地电阻，①接地体水平方式，该方式在一般的配电线路中都可以应用，在保证有效改善配电设备接地网的同时，需确保采取防腐措施应用于开关的接地装置、变压器及杆塔，若未合理实施防腐措施，于长时间腐蚀下，会很大程度上增大接地电阻，导致配电设备超标电阻。②通过降阻剂有效控制电阻，于水平接地体周围增加高效膨胀土，有效控制电阻，从而有效降低杆塔的接地电阻。
        结语
        ａ．避雷线、避雷器和多腔室间隙均可提高线路的耐雷水平，但避雷线对感应雷耐雷水平的提高较小；避雷器和多腔室间隙可使感应雷跳闸率接近０，但多腔室间隙的防护效果更好。ｂ．直击雷跳闸率随接地电阻的增加而增大，接地电阻对多腔室间隙影响的最小，对避雷线的影响最大。ｃ．防弧金具主要保护本级杆塔，而避雷器和多腔室间隙对本级和附近杆塔的感应雷过电压均存在一定的防护作用，且多腔室间隙的防护效果优于避雷器。考虑到配电线路以感应雷为主，推荐采用多腔室间隙和避雷器对线路进行保护。
        参考文献：
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        [2]温铮祥.10kV架空线路防雷措施探讨[J].技术与市场，2017，24（09）：97-98.
        [3]康善斌，杨志，曾穗明，潘岐泽.10kV架空配电线路的防雷设计[J].设备管理与维修，2019（06）：152-153.