吴文峰
国网湖南省电力公司桂阳县供电分公司，湖南 郴州 424400
摘要：随着经济与社会发展，人们对供电可靠性要求越来越高，而配电网是直接面向用户的网络，其安全及供电可靠性是用户的最敏感因素，越来越受到电力企业的重视。由于10kV网络绝缘水平低、网络结构复杂，不管是直击雷还是感应雷都会对电网造成较大的危害，雷击跳闸事故率居高不下，且柱上开关、刀闸、变压器、避雷器等设备常常遭受损坏，个别变电所在强烈的雷电活动下发生大面积跳闸，影响配电网安全稳定运行。因此，根据雷害原因，优化完善防雷措施是目前比较紧迫的问题。
关键词：10千伏配电线路；防雷；措施探讨；
1 10kV配网线路雷击原因分析
我们从以下几个方面分析10KV配电线路多发雷击故障的原因，并在下文中根据这些原因给出相应的、适合的防雷解决办法。
1.1 环境因素
10kV配电线路网络结构复杂且应用广泛，无论是城区、山区或是农村旷野，因此对于10KV线路的设计需综合考虑天气、地形、地面设施以及周围线路情况，没有确定、统一的防雷规范可以照搬执行。线路所在地区，若有较高的山体或者通信信号塔，易引雷从而使线路遭受雷击损害；或者线路跨越较为空旷的水体，水体的导电性使其集雷效应突出；另外，10kV线路距离生产生活区域较近，线路受到外界影响较多，致使线路绝缘损伤，因此雷电多发时，线路遭受雷击的可能性增大。
1.2 管理因素
10KV配电线路覆盖面广、网络结构复杂，因此需要经常对线路和装设的防雷设备进行运行维护，对老化的绝缘子、避雷器以及腐蚀的接地网检修并更换，而实际运行中往往出现问题再去解决问题，忽视了检修和维护，使得在雷电多发地区和季节雷击故障增多。
1.3 系统因素
目前我国的配电系统中，10KV系统多采用中性点不直接接地方式，这种方式下发生单相接地故障时，系统可带故障运行2小时，但是接地故障易引发为相间短路。而10KV线路由于绝缘水平普遍较低，一般为1-2片绝缘子，因此大地被雷击时产生的感应过电压作用在线路上引起对地闪络，从而发展为相问短路，波及整个配电网络，使得雷击带来的损失增大。
1.4 设备因素
很多10KV配电线路的防雷设备少，并且有些采用成本较低的阀式避雷器，当雷雨天气时表面存在泄漏电流易发生雷击；有的接地网常年不检修维护导致腐蚀严重，接地电阻超过标准要求，易造成电压反击；导线与绝缘子连接处绝缘薄弱也易引发雷电故障。
2 10kV配电线路雷击过电压形式
2.1 直击雷过电压
直击雷过电压是雷云击中杆塔、电力装置等物体时,强大的雷电流流过该物体泄入大地,在该物体上产生的很高的电压降。
2.2 感应雷过电压
感应雷过电压是雷电击线路附近的大地时,在导线上由于电磁感应产生的过电压。感应雷过电压由静电分量和电磁分量构成。静电分量是由先导通道中雷电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电压,其值可以达到很高。电磁分量是由先导通道中雷电流所产生的磁场变化所引起的感应电压。由于主放电通道是和导线相互垂直的,所以两者间的互感不大,即电磁感应不大,因此电磁分量要比静电分量小得多。在感应雷过电压幅值的构成上,静电分量起主要作用。研究表明,10kV架空配电线路由雷击引起线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压而是感应雷过电压,配电线路遭受直接雷过电压的概率很小,约占雷害事故的20%,感应雷过电压导致的故障比例超过80%。因此10kV配电线路的防雷研究主要针对感应雷过电压。
3 防雷保护措施与方法
3.1 提高线路绝缘水平减小闪络几率
我国当前配电线路的实际情况是，为数众多的10kV配电线路位于山区地带，在以地形地貌为主的外界因素影响下，某些地段经常发生雷击造成闪络。此类情况农村山区要多于城市地区，其原因在于相对于城市，配电线路在农村山区的供电半径较大、绝缘化水平较低，并且多为同杆架设若干多个回路，其目的在于降低线路投资成本，但也造成了相应弊端，即不同线路之间电气距离过大，在雷电侵袭时电弧游离因子会波及别的回路，从而导致同杆塔回路接地事故，甚至引起多个线路一起跳闸，严重降低配电线路的供电可靠性。针对此类问题的具体解决策略有：首先，用绝缘导线替换裸导线，增加绝缘子数量，或者也可以用瓷横担替换针式绝缘子，以此提升线路原有线路的绝缘水平；其次，在架设10kV配电线路方面，要充分考虑当地地理环境和气候特点，对不同地段设计实施合理防雷方案；最后便是要注意保证杆塔施工质量，并严格遵守程序规范进行质量验收，尤其是多雷雨时期，对系统进行接地电阻测量是必不可少的，如果检测结果不完全符合标准，则可实施更槽换土后敷设降阻剂方案予以解决。
3.2 降低配电设备的接地电阻
针对配电线路接地电阻可采取的降电阻措施有：第一，敷设降阻剂法。其操作为将高校膨润土正确施加在接地体周围，经研究证明该种措施能够有效降低杆塔自身接地电阻；第二，水平接地体法。该种方法的使用范围更加广泛。但是，在于长期锈蚀下，接地体表面经常会生成一层铁锈，而铁锈的出现，增加了接地体的接触电阻。基于这样的实际情况，在后续维修环节，需要谨记接地装置的重要性，并将这一问题纳入到考虑因素中去，以此实现接地网工作年限的合理最大化。
3.3 对配电设备做好防雷保护
(1)对配电变压器提供防雷保护
对于变压器的防雷保护工作，关键是要做到“四点共一地”，也就是把装设在变压器高、低压处的避雷器连同其外壳、中性点共同做接地处理，并使变压器的接地电阻符合国家有关标准，即容量100kVA，接地电阻不得超过4，容量100kVA，接地电阻要保证在10以下。
(2)对柱上开关做防雷保护
通常情况下，为了保证电力系统的正常运行，对于6～10kV等级电网我们常常会装设一些柱上开关或刀闸，以便电网能够灵活和可靠运行。但是就当前实际而言，我们对柱上开关以及刀闸给予的重视程度依然不够。保护不全面的最终结果是：刀闸或开关被断开时，极易产生雷电波全反射，这一现象对开关设备正常使用年限和电网整体运行状况都有着不容忽视的负面影响。
(3)对电缆分接箱进行防雷保护
与电力系统快速推进进程同步的是电缆线路在区域配电线路中的应用数量和范围不断上升，并且随着日益突出的功能性和作用性，关于电缆线路的防雷问题也逐渐凸显。因此，我们应采用避雷器来保护电缆分接箱，而避雷器具体放置又可分为环网回路所有个体单元安装和环网单元设置安装。
(4)做好防雷设施的运行管理工作
首先，要重点检查新用线路零值绝缘子，并全程掌控其质量情况。其次，在进行常规维护时，要注意及时更换不合格绝缘子，并对雷击多发线路适当增加安装绝缘子来反击电压，避免跳闸现象的频繁发生。
4 结论
10KV配电线路是电网中最靠近用户的部分，又因为其覆盖范围广、应用情况复杂等特点，极易遭受雷击从而发生雷电击穿故障，给国民生产和生活带来巨大损失，甚至造成人身伤亡，因此必须通过有效的防雷手段加以防护。目前较为普遍的就是增加绝缘设备的投入，在线路中必要的位置加设避雷器或过电压保护器或其他放电设备，另外就是施工中采用绝缘水平较高的导线或通过局部绝缘来提高整个线路的绝缘水平，但相应的成本投入就会加大，因此需要全面衡量后根据工程及线路的具体情况制定合理的防雷方案。
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