程高峰
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摘要：随着社会的发展和进步，当前阶段更多的电力基础设施建设开来，不仅实际满足了更多的生产生活需求，也更是有效提升了社会经济发展动力。至此，对于电力系统的设计、施工以及后期使用过程当中，防雷是重要的技术和工作之一，只有合理设计和规划，实现有效的防雷，才能够确保配电线路的稳定运行，以此为社会发展和生产生活的用电需求提供基础保障和支持。所以本文基于此，分析和研究10kV架空配电线路的防雷设计。旨在通过有效的分析和技术规划，为电力系统的合理设计提供思路和帮助。
关键词：10kV架空线路；防雷设计；技术分析
一、雷击对架空电力线路存在的主要危害形式
架空电力线路在受到雷击作用时，会导致其内部出现绝缘闪络，其主要被表现在两个方面。首先，绕击。这种形式主要是指其雷电在相线上进行直接作用，其遭受点击的概率，在一般情况下都与雷电在架空电力线路上定向和先导发展具有一定联系，如果其对应的迎面先导导线表现为向上发展，则在其遭受到雷击作用后，就会导致绕击损坏情况的出现。与此同时，其出现概率也与导线的数量、其分布形式和其临近的路线情况等相关。其所在地势的影响也相对较大，在一般情况下，其山区环境中的绕击概率相对较高，甚至会达到平原地区的3倍左右。其次，反击。反击形式在电力架空线路方面也是常见的，在其对应的雷击杆和塔顶上的避雷针或是避雷线在遭受到雷击后，会促进其雷电流的产生，实现接地，导致杆塔的电位升高，并使其导线上产生感应过电压。在这种情况下，促进其塔体电位和相导线感应电压合成电位差升高，使其高过高压送电线路绝缘闪络电压值，则会导致导线和杆塔之间出现闪络情况，也就是反击闪络。
二、加强10kV配电架空线路防雷技术的必要性
10kV架空线路的防雷技术的开发，首要了解的是雷电是如何产生的。闪电是在气流作用下在大气层或大气中发生的异质电荷的累积，导致某处被破坏。电荷中和会产生声音，光线和电力的强烈物理现象。這种放电过程会产生强烈的闪电和响亮的声音，这通常被称为“电雷电”。基于常识和相关信息，发现有以下几种类型的雷声：直接雷击、感应雷电和雷电入侵波。雷电流放电电流大，振幅高达数十至数百千安培。放电的时间极短，大约只有50～100us。波头的陡峭陡度高达50kA/s，是一种高频冲击波。雷电感应所产生的电压可高达300～500kV。放电时产生的温度达到2000k。
因此，当雷电流流过建筑物，例如配电网络的10kV架空线路时，被击打建筑物的间隙中的气体被剧烈地扩展。水被完全蒸发，造成受损建筑物的损坏或破裂甚至毁坏，从而对人类和动物及设备造成伤害。可以看出，无论是哪一种雷电，对人员和配电网10kV架空线路的危害性都是巨大的。所以，保护配电网的10kV架空线路也至关重要，也就体现出配电网10kV架空线路防雷技术研究的必要性。
三、防雷措施
（1）架空避雷线。一些电力网络尤其是10kV的电力线路架空配电线路多数处于较为空旷的位置，在雷电环境下很容易遭受雷。对于这部分架空线路的布设可以参考电线杆架设的方式，设置避雷线或是采用屏蔽保护的措施以降低线路中所产生的感应电压。
在完成防护设备的架设之后，雷电仍会绕过架空避雷线路对整条线路造成破坏。所以为了减少雷电对架空线路的破坏，我们需要降低雷电对边架空线路的保护角。将其与线路之间的角度设定为<25°，除去终端杆之外，避雷线应当在每根架杆上进行一次接地连接，并确保线路电阻值<30Ω。避雷线应当设置为辐射形和是环形。但是这种方式在成本上投入过大，而且在遭受雷击之后很容易形成反击闪络，引发电线熔断问题。
（2）线路避雷器。该设备的运行原理主要是结合绝缘设备一起相互作用来改变结缘闪络的出现的路径，利用相应设备防止出现跳闸的问题。雷电在电网中流通之后，避雷器会快速地熄灭雷电所产生的电弧，并切断相应的工频续流。所以利用避雷器设备有效改善由于雷击而导致的跳闸问题。
氧化锌避雷器是目前在电力网络设备用于防雷装置中的一种防雷设备，这种避雷器主要分为空气间隙和无间隙两类。有空气间隙的设备能够解决因瞬间雷击而成生的跳闸、断线的问题;而无间隙的避雷器只能控制因雷电所产生的较大电压和被截断的工频续流，同时能够再出现闪络之后吸收雷电所释放的电力能量。
在使用氧化锌避雷器时避雷设备与被保护的电气设备之间必须要符合以下几个条件：首先，氧化锌避雷设备在泄流之后的产生的残余电压要低于被保护设备所能够承受的最大的电压值。二者之间的伏安特性应当能够相互契合；其次，要注意设备所产生的放电电压要低于被保护对象所具有的电压值，也就是说二者之间的伏秒性要相互契合。
线路避雷器能够有效地提高电力线路对于雷击的耐受能力，降低因雷击而产生的跳闸概率，使电力线路能够稳定运行。然而这种设备也存在一定的局限性：首先，动作电压以及残留电压等参数在设备生产过程中就已经预设，无法在后期进行调节，无法依据实际情况进行差异性保护；其次，避雷器设备主要是通过流容量来吸收电流，由于其具有局限性导致避雷器遭受雷电流量过大时，无法承受雷电流所产生的能量而引发爆炸；最后，避雷器投入成本较高，无法实现大规模的应用，而且使用一个阶段之后就必须要对避雷器进行更换或是调试，增加了设备的投入量和人员工作量。
（3）过电压保护器。这种设备主要是用于因雷电导致的过电压或是由于线路故障引起的绝缘闪络而导致的线路短路，可以利用其所具有的电阻特性将其所释放的电弧快速熄灭，从而截断工频续流的出现，防止因工频续流而出现的电流高温的问题，而对线路造成熔断或是线路跳闸的问题。设备优点：这种保护装置无需更改原有线路设置，同时也不需要更换绝缘子。在设置时不会造成供电中断的问题，而且使用寿命长维护成本低。但是唯一的缺点就是需要增加杆上设备的安装数量以及相应的接地装置。
结论
对于电力系统的设计和施工而言，10kV的架空配电线路由于在一定高度之上，以此在遇到恶劣天气时，可能会遭受雷击。以此为了确保10kV架空配电线路的稳定运行和安全运行，需要基于技术手段对整个线路的规划进行合理的设计以及施工，这样才能够有效防止雷击对电力系统造成破坏。
参考文献：
[1]傅景伟,李小平,姚尧,程建翼,杨志淳,柴鹏,石忻,卢泽军.10kV架空配电线路常用防雷措施防雷性能对比研究[J].水电能源科学,2019,37(12):132-135+139.
[2]蒿峰,卢泽军,王晓光,继红,郭抒翔.10 kV架空配电线路临近变电站防雷保护措施[J].科学技术与工程,2019,19(28):159-164.
[3]康善斌,杨志,曾穗明,潘岐泽.10 kV架空配电线路的防雷设计[J].设备管理与维修,2019(06):152-153.
[4]苏汉钊.潮安古巷地区10kV架空配电线路的防雷设计[J].机电信息,2018(27):123-124.