摘要：10kV架空绝缘导线是10kV配电线路重要的组成部分，因其绝缘性能良好被广泛应用于树木繁多、污染严重的区域，因此在电网建设中得到了广泛的应用。虽然它本身的优点是绝缘高，但是由于它的安装位置空旷，特别容易受到雷击，雷击产生强力的电弧电流对绝缘导线电线造成很大的损害。因此，10kV的绝缘配电线面临着巨大的威胁。鉴于此，本文主要分析10kV架空绝缘配电线路防雷对策。
关键词：10kV架空绝缘配电线路；防雷对策
1、雷击的类型
长期以来，雷击是致使电力系统遭受故障的主要因素。根据相关统计数据显示，超过60%的配电线路故障均是由于雷击所致。在架空配电线路中，因本身处于空旷地带，线路之间相互交错，使得遭受雷击的风险极大。此外，10kV配电线路较其他线路，自身的电压等级相对较低，这导致该线路的绝缘水平相对有限，雷击过电压非常容易导致配电线路发生绝缘闪络问题，并因此引发停电故障，极不利于线路运行安全性和稳定性的提升。
1.1、直击雷
直击雷主要是指在自然条件下，配电线路直接受到雷击的干扰，导致线路随之产生非常强烈的电流，并因此对该线路上的相关配电装置带来直接的损害。雷电直接击中杆塔顶部是该地区最普遍的雷击现象，这使得其大量的杆塔在这个过程中受损或者被击毁，同时配电线路也因此被迅速破坏。雷击本身属于一种自然天气反应，但其产生实际上是一个电荷放电的过程，瞬间产生的雷电电压也能够迅速增加达到400kV，这远远超出架空配电线路所能够承担的额定电压，一旦配电线路遭受到雷电的影响，就极易发生相关配电装置被损毁的情况，从而致使整个线路无法正常运转。
1.2、感应雷
感应雷通常出现在雷雨天气，配电线路同雷电所产生的感应力，使得雷电直接作用到线路上，并因此迅速产生大量的电磁感应和静电感应。其中电磁感应能够线路在短时间出现大量的高频电流，从而形成一个较大的磁场，导致线路的相关设备的运行受到影响，并致使整个线路陷入到故障状态。在静电感应的作用下，架空线路能够迅速产生大量的方向的雷电波和电荷，从而使得整个配电装置因此遭受到迅速的冲击，使得配电装置的因此受到较为严重的损坏。
2、10kV架空绝缘配电线路雷击的主要原因分析
本文主要是建立在某县，该县境内大部分为是山地重丘，受地形影响，配网线路所经地形复杂，线路跨越大，雷雨天部分杆塔容易出现断线、跳闸、台区避雷器及变压器烧坏等现象。由于县县境内大部分为山区，平地很少，配网线路杆塔只能设在山头或迎风坡等突出位置，造成线路跨越山沟，档距都比较大，有些杆塔档距达200米左右，形成天然“避雷网”，容易引雷。
2.1、架空线路绝缘水平影响
通过对该县多条10kV配电线路的现场调研发现，运行线路中存在较多的低值、零值绝缘子。正常绝缘子串两端出现过电压时通常引起表面闪络而不影响其内部的绝缘强度，瞬时过电压下绝缘子表面闪络后重合闸动作即可恢复送电。当绝缘子串中存在低值、零值绝缘子时，通过绝缘子串的泄漏电流明显增大，绝缘子的击穿电压将低于表面闪络电压。此时绝缘子发生闪络后工频续流流过绝缘子内部，其持续的电弧放电将造成绝缘子炸裂。
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2.2、架空线路绝缘配合影响
该县10kV配电线路有部份台区变压器或避雷器曾经遭雷击损坏的情况，通过在试验室对现场的绝缘子进行了雷电冲击试验后发现，该线路的绝缘子的U50%雷电击放电电压为195.87kV，而台区的雷电全波冲击耐压需不小于75kV（实际上10kV配电变压器的全波冲击耐压也在75kV左右），这种绝缘匹配陡度太大。线路上的雷电过电压不能及时得到泄放，雷电流沿着10kV线路传播进入台区变压器，从而会造成侵入到台区的雷电过电压过高而使台区的避雷器损坏，严重时甚至导致变压器损坏。
2.3、杆塔位置影响
杆塔在山岩及其土壤电阻率较高的地区时，造成杆塔电位升高，容易遭受雷击。由于山区地势复杂，大多是岩石，土壤电阻率较高，接地电阻值难以达到要求。该县地区10kV线路大多处于土壤电阻率大于500Ω•m的山区，经测量其接地电阻有多处超标，部分台区工频接地电阻值达三十几欧姆，严重超标，影响雷击电流泄放和地电位反击，造成台区高压避雷器或变压器损坏。因此杆塔接地电阻超标成为该县地区配电线路防雷的关键问题之一。
3、10kV架空绝缘配电线路防雷对策
在绝缘导线的应用中，尽管绝缘导线弥补了一定程度的技术缺陷，但有很多危险是隐藏的。譬如绝缘导线在遭受雷击时，容易会在绝缘体和绝缘层中发生闪络，这会在绝缘导线上产生很大的电流，瞬间电弧的电流极大但时间很短，仅在绝缘导线绝缘层上形成穿孔，不会烧断导线，但是如果闪络的现象在两相或三相上同时发生，会形成金属性短路通道，引起数千安工频续流，电弧量将骤增，此时，由于架空绝缘导线绝缘层阻碍电弧在其表面滑移，高温弧根被固定在绝缘层的击穿点而烧断导线。因此，研究了架空绝缘导线的防雷对策具有重大意义。
3.1、过电压保护器防雷
过电压保护器是一种新型的保护器。它主要用于保护变压器等电气设备的绝缘免受电压的损坏。它是一种能够限制雷电过电压和操作过电压的电器。其原理是导线的雷击原理。在研究的基础上，过电压保护器可以通过感应电路中的电流进行反应，起到隔离工频电流和减小电击与周围设备之间电势差的作用，从而避免闪络。因为电。为了保证整个电力系统的安全，需要安装大容量过电压保护器，以保证整个电力系统的安全。
3.2、防弧金具防雷
保护性雷电保护的原理主要是通过局部的绝缘保护而实现的，通过穿刺的方法，将高压电极和绝缘导线连接到整体结构，并且通过减少保护盖的雷电，10kV架空的绝缘导线被雷损坏的情况下，使用热稳定性抵消了雷电电流的影响，这将确保绝缘导线的安全性，从而大大减少事故发生的可能性，并且该装置原有的防雷性能，雷电损坏将尽量减少，两者都可以避免；延长绝缘导线的使用寿命。
3.3、穿刺型防雷金具防雷
穿刺型防雷是一种新型的防雷措施。防雷的措施主要是通过在与雷电接触的叶片中引入雷电的电流而实现了。这样的防雷对策，建立了整个雷电的保护，将雷电电流的发生视为一个过程。也就是说，在发生雷的时候，电流被转移到绝缘导线，然后由于雷电的发生而产生电压，然后通过电压而被转移到保护装置的外部。
总之，研究架空绝缘导线的防雷措施，符合国家的利益。一方面，它满足了电网建设的需求，提高了电网运行的安全性和可靠性，另一方面，也有利于完善我国的配电线路，这篇文章介绍了雷击的类型，并分析了架空绝缘导线受雷击影响的关键因素，并提出了具体可行的防雷对策。但值得注意的是，各种防雷对策的使用应结合线路运行条件，因地制宜，采用合适的一种或多种防雷措施。
参考文献：
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[3]叶树芬.10kV架空配电线路防雷水平及防雷击断线措施分析[J].中国高新技术企业，2016（10）：132-133.
论文作者:吴飞鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/6
标签：线路论文; 防雷论文; 雷电论文; 过电压论文; 导线论文; 绝缘子论文; 杆塔论文; 《基层建设》2019年第23期论文;