10kV配电线路防雷措施

摘 要：文章详细介绍了雷害事故的基本特征及原因分析,介绍了直击雷现场实际的防护方法,提出增强线路绝缘水平以降低线路闪络概率,架空绝缘导线雷击断线的防护措施,采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kV配电线路进行保护,完善10kV配电设备的防雷保护措施.

关 键 词：10kV配电线路；防雷措施；雷击；避雷器；接地电阻

中图分类号：TM862　文献标识码：A　文章编号：1009-2374（2012）30-0105-03

台山地处沿海,10kV配电线路经常受到雷害事故的影响,引起10kV配电线路接地或故障跳闸,造成线路停电,雷害对配电网的安全运行造成极大危害,降低配电网的供电可靠性,严重影响用电客户的办公、生产、商业、生活用电.通常情况下,线路雷害事故除受直击雷影响外,主要是由感应雷过电压引发,10kV配电线路绝缘水平直接影响配电线路的防雷水平,现有的10kV配电线路系统的中性点运行方式多数采用的中性点不接地系统,是无法有效解决线路雷击建弧率问题,相应防雷措施不完善,造成10kV配电线路存有较为严峻的防雷形势.结合10kV配电线路运行与雷害发生情况,研究10kV配电线路的防雷保护措施具有重要的工程和实际意义.本文特意对雷灾的基本特征和原因做了详细的介绍和分析,阐述雷害的防范措施,希望给供电同行提供一些参考.

1　10kV配电线路雷击的基本特征及原因分析

1.1　雷击的基本常识

综合各方面因素,配电线路通常架设在地形复杂的空旷地带,非常容易遭受雷击.配电线路遭受雷击主要有两种形式：其一是直击雷,当架空线路上方积聚大量静电荷而该线路地下可能存在大量金属等时,当静电荷积聚到一定程度时就瞬时向大地稍放,形成很大的冲击电流,流过（击中）导线、绝缘子等配电设备,从而烧断导线,击穿或击烂绝缘子,这种情况在同一地点每年都会发生且每年发生不少于一次；其二是感应雷,一旦地面发生雷击,地表周围的电力、电子设备就会产生包含有静电份量、磁份和辐射份量的电磁感应,并且相当强烈,当这些电磁感应传递到线路中时,10kV线路上就会产生感应过电压.雷电流的大小、线路距雷电通道的远近、线路的悬挂高度等因素都会影响到线路上过电压的幅值,一般情况下会达到10～400kV.

感应过电压如果大于80kV,即当感应过电压与线路工频电压之和大于绝缘子50%的放电电压时,10kV线路绝缘子会产生闪络现象,导致线路短路、跳闸.据国外资料介绍,配电线路上雷击占20%,感应占80%（感应过电压的波头长度为1～2ps,波尾长度为3～10ps,感应过电压波沿每相线路传播.95%以上感应雷的放电电流小于1kA,但远远小于直击雷电流）.因此,引起10kV线路跳闸的主要原因是感应过电压引起的.

1.2　主要原因分析

从防雷水平的高低、防雷方案的选择、防雷产品的选用到防雷装置运行维护全过程分析,引发雷击灾害的原因主要有以下情况：配电网防雷设计针对性不强；运行中仍有部分避雷器是阀式避雷器,天气潮湿时,表面泄漏电流严重；有些避雷器和弱电设备与主地网（地极）共用,降低防雷质量；接地网的接地电阻大于标准要求或接地网已腐蚀,引起雷击后电压反击；运行当中没有对配电网防雷设备开展预防性试验,个别防雷设备已失效,起不到防雷作用；防雷资金投入不足,防雷设备的改造能力落后；没有对经常遭受直击雷雷击的地点加装防直击雷的装置；缺乏完善的管理工作,不能及时发现具体问题,致使防雷设施存在一些隐患.

2　10kV配电线路的一些防雷保护措施

2.1　防范直击雷的措施

针对直击雷每次都是对同一地区放电,根据现场经验,可以在10kV配电线路杆塔上安装避雷针或消雷器,安装消雷阵雨器防直击雷效果最好.台山供电局管辖下的10kV塔温线水南支线17#杆,2005年前每年都遭受雷击断导线1～3次,2006年安装了10kV线路避雷器后,导线没有遭受雷击断线,但是避雷器遭受雷击击坏,2007年初安装了半导体消雷器至今,该支线1#～30#杆导线没有遭受雷击断线.2008年后台山局在其他三回10kV配电线路经常遭受雷击断导线的地方安装了半导体消雷器,至今,这三回配电线路没有发生导线遭受雷击断线现象.

2.2　提高线路绝缘水平,降低10kV配电线路闪络

概率

由于配电网绝缘水平低,当线路中因雷电活动而产生感应雷过电压时,极易造成线路绝缘子闪络等事故,可采取将裸导线更换成为绝缘导线、增加绝缘子片数、在导线与绝缘子之间增加绝缘皮、

更换绝缘子型号等方法提高线路绝缘水平.

2.3　架空绝缘导线雷击断线防护措施

2.4　采用间隙与避雷器配合对10kV配电线路进行

保护

避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的效果,应当在配电线路中有选择地安装避雷器进行保护；装有间隙的绝缘子串放电有通络和沿络两种情况,注意并联间隙绝缘子的使用,保护间隙距离的设计应当在雷击线路闪络时可以捕捉电弧的根部,电弧应尽量不接触绝缘子表面.同时,可以使用穿刺式防弧金具及安装线路过电压保

护器.

2.5　降低10kV配电设备的接地电阻

在配电线路中,降低接地电阻的方法主要有以下三种：一是增长水平接地体,通过该法达到目标值要求较难；二是施加降阻剂进行降阻,在水平接地体周围施加长效降阻剂,对降低杆塔的接地电阻效果明显,但随降阻剂性能而影响寿命；三是采用垂直接地极,采用在防雷设备引下线最近处钻深孔,在深孔中施加垂直接地极,利用深层土的低电阻率达到降低接地电阻,同时这种方法是防雷效果最好的.

2.6　10kV配电设备的防雷保护

对配变的防雷措施需按照三点共接一地的接地方法,在低压侧安装低压避雷器；柱上开关的两侧安装避雷器；由于电缆分支箱的绝缘弱点和环网柜设备的绝缘弱点都在电缆分接头处,所以为了保护电缆接头,应该在电缆接头处也安装避雷器.

2.7　加强配电设备接地网施工和维护

接地网是隐蔽工程,为了确保接地网能迅速释放强大的雷电流,则接地网必须从设计抓起,将接地极整组焊接好然后再进行热镀锌,确保焊口质量,加强防腐作用,同时也避免了施工时人为因素的影响.另每年宜在冬季对接地网的接地电阻进行测量,确保接地电阻符合要求.

3　结语

供电企业在分析10kV配电线路防雷效果时,要从防雷措施的选用和维护管理方面去进行,防雷方案、设备选择是先天性,是主因,没有按期对防雷设备或装置进行试验和维护是后天性,也十分重要,是确保优良防雷设备是否仍处于优良状态.本文通过深入研究10kV配电线路防雷措施,可以让供电企业了解防雷措施的选用和维护管理的重

要性.