摘要：随着电力事业不断发展，10kV配电网的数量不断增多，分布也越来越广，更好满足了用户的电能需求，但是10kV配电网在实际运作过程中，由于配电线路绝缘效果不佳，极易遭受雷电的破坏，从而出现安全事故，最终影响正常供电。在实际情况中，除了直击雷会对配电网造成不良影响外，感应雷也会给配电网正常运作带来不利，如果线路周围出现落雷情况，受电磁感应的作用，配电线路中电压会迅速升高，最终出现多种安全事故。所以如何提高10kV配电线路防雷性能成为相关技术人员面临的重大问题。
关键词：线路避雷器；10kV；配电线路；防雷性能；分析
1导言
我国的输电网络扩展非常快，但配电网质量的提高相对较慢，难以满足人们对电网安全、可靠性、稳定性日益增长的需求。以10kV酉己电线路为例，这种在我国相当普遍的配电线路因雷害事故而跳闸、断线甚至起火的频率居高不下，既对人民群众生命财产的安全造成了很大威胁，又降低了人们对我国电力输送系统的信心，对电力系统的进一步发展有不利影响。针对这种情况我们将分析10kV配电线路的具体特征、雷害机理、防雷机理，以此对当前的防雷技术进行优化降低雷害事故的发生频率。
2关于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
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10k V配电线路的防雷研究主要针对感应雷过电压。
3关于10kV配电线路在当前技术条件下的防雷水平
3.1雷电对10kV配电线路的影响机理
雷电影响配电线路的基本形式有两种厂种是直击雷另一种是感应雷。前者是指雷电直接击中配电线路踢时的高电流和高电压会引起灾难性破坏不只会导致跳闸和断线甚至有引发火灾的可能但这种形式的雷击灾害发生率是非常低的，以1okV配电线路为例，直击雷发生率不超过10%。感应雷则发生频率较高这种雷击灾害的发生原因是雷击时产生的感应过电压感应过电压一旦超过线路的可承受值线路立刻就会跳闸。
3.2关于10kV配电线路的设备防雷机理
目前来看，10kV配电线路主要是通过以下三类技术来实现雷电灾害防护的第一种是线路绝缘通过保证配电线路和线路设备的绝缘性避免配电线路因感应雷的感应过电压被击穿。第二种是电压引导通过接地、设置保护间隙等措施将雷电引起的过电压限制或引导至对配电线路无害的区域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三种是电荷抵消属于智能型的主动防雷技术可以通过释放异号电荷将雷击感应电荷抵消掉从根源上断绝雷击过电压的产生。值得注意的是这种防护机理不只对感应雷能发挥出极大的作用对直击雷也有一定程度的防护效用肩进一步深入研究的价值。
4关于10KV配电线路中线路避雷器应用方法
10KV配电线路一般有着较复杂的地形走向，受土壤电阻率的影响，如果采取降低杆塔电阻的方式增强配电线路防雷效果，不仅有着较大操作难度，而且并不能起到较好作用，而其他的操作方法又受到杆塔自身结构的约束，所以难以发挥防雷作用，在这种情况下，技术人员可以将线路避雷器安装在10kV配电线路中，从而提高10kV配电线路的整体防雷性能。在实际情况中，金属氧化物非线性电阻在电力系统中能对过电压起到较好约束作用，而且其在低压和高压系统中都能起到较好效果。技术人员可将线路绝缘子与线路避雷器进行并联，在并联状态下，雷电流会出现分流现象，从而有效降低雷击过电压对10kV配电线路造成的影响。在实际情况中，由于线路避雷器价格较高，且由于多种因素的影响，很多10kV配电线路中并没有安装线路避雷器，所以如何将线路避雷器合理安装在10kV配电线路中成为技术人员面临的重大问题。
在实际情况中，技术人员可利用ATP仿真模型计算10kV配电线路过电压数值，并利用相交法判断线路绝缘子闪络情况。当绝缘子串放电曲线与线路感应电位和塔顶感应电位差值曲线处于相交状态时，技术人员就可以判断线路绝缘子串发生闪络现象。在仿真模型中，一般将线路参数频率设为450KHZ，将杆塔波阻抗设为250Ω。例如在某杆塔中，当技术人员取雷电流幅值为4kA时，各杆塔没有出现绝缘子闪络现象，此时可有相应公式计算出10kV配电线路整体耐雷水平为11.12kA，技术人员此时可将雷电流进行增大，可取12kA，由于雷电流超出10kV配电线路耐雷水平，一相导线出现了绝缘子闪络现象，但线路没有出现跳闸现象，此时一相导线处于接地状态。受耦合作用的影响，二相和三相导线感应到过电压的存在，由于塔顶电位极性和这两相导线极性相同，所以电压差逐渐降低，从而不会出现绝缘子闪络现象。技术人员可以将雷电流再次增大，可取25KA，在这种情况下，配电线路中的电压迅速提高，一相、二相以及三相导线中的过电压小于塔顶电位，最终一相、二相以及三相导线出现全部绝缘子闪络现象。此时，技术人员可将雷电流再次提高，可取30kA，并在合适的地方安装线路避雷器。在ATP仿真波形中，杆塔绝缘子波形逐渐发生变化，雷电流幅值不断下降，各相导线不再出现绝缘子闪络现象，根据这种情况可表明，将线路避雷器安装在10kV配电线路中能够较好提高其防雷水平，确保10kV配电网正常运作，提高电能整体质量。
5结论
城市10kV配电线路的安全运行是确保城市工农业用电和人们生活用电的重要保障。因此，电力管理人员应该对线路的防雷保护措施进行研究，找出配电线路雷击事故频发的主要原因，同时结合现场的情况来区分每种保护措施的针对性和有效性，因地制宜地采取不同的防雷手段，以此确保配电线路的安全运行。
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论文作者:张海峰,聂馨,王清济
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/28
标签：线路论文; 过电压论文; 防雷论文; 避雷器论文; 雷电论文; 感应论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第12期论文;