摘要：雷电是一种自然现象，随着电网建设越来越多，雷击配网线路的情况时有发生，这严重影响人们的生产生活与生命安全。这是不容忽视的配网线路安全运行问题，必须采取科学有效的防雷技术。在10kV配网线路中，加强防雷技术措施具有重要的现实意义。基于此，本文就如何对10kv线路防雷击进行相关分析。
关键词：雷击；避雷器；架空线路；绝缘水平
在10kV配网架空线路中，容易遭受雷击的杆塔大部分处于：山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔、傍山又临水域地段的杆塔、山谷迎风气流口上的杆塔、处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔。此外，一般而言，雷击引起线路闪络的形式有反击和绕击两种。
一、雷击配电线路的主要原因
常见的配电线路雷击的原因主要有：①由于部分线路铁塔、开关、配变等的接地线被盗严重，使设备失去保护，被盗的接地线未能及时接上而造成雷击线路、避雷器等情况。②由于10kV线路一般上方都有多处110kV以上线路交叉跨越，高电压等级的线路从远处带来雷电，加上10kV线路本身的防雷设计比高电压等级的线路要低，当同样都位于多雷区时，由于10kV线路的先天不足，防御雷电的能力，当然会显得较为脆弱，经常遭受雷害也不足为奇。③由于设计上的原因部分10kV线路使用针式绝缘子。显然针式绝缘子在线路档距跨度大、抵御强风、台风、雷电等恶劣环境上使用，效果明显优于瓷横担，但是如果针式绝缘子发生内部击穿时，故障不易被发现，而且我们现在使用的针式绝缘子都是耐压35kV的绝缘子，在强雷电时被击穿、击破，由于绝缘子本身的耐压高，有可能还可以继续正常工作，这种情况巡视是很难发现问题的。若这些隐患和薄弱环节不排除，线路仍会遭受雷害影响。④由于线路杆塔、开关、配变地网安装不规范、不合格，例如接地圆铁与接地角桩焊接不良、接地网年久失修，地网腐蚀、遭到周围基建施工破坏，甚至挖断等都是造成配电线路容易遭雷击的原因。⑤避雷器质量不良或长期经受雷电冲击失效等原因，使避雷器形同虚设也是造成配电线路容易遭雷击的原因。⑥测试接地电阻方法不规范、仪器不准确导致误判断留有隐患也是造成配电线路容易遭雷击的原因。
二、10kV配网采用加装线路避雷器进行防雷
因为线路避雷器具有钳电位作用，对接地电阻要求不太严格，对山区线路防雷比较容易实现，因而加装线路避雷器对防雷效果是十分明显的。
Vt=（1-β）（RIi+Ldi/dt） （1）
式中，RI为杆塔接地装置的冲击接地电阻；i雷电流；L为杆塔的电感，一般与其高度成正比；β为避雷线对雷电流的分流系数。
从式（1）可以看出，塔顶电位与杆塔接地装置冲击接地电阻的密切关系，因此，对接地装置进行正确的设计能够有效地提高配电线路运行的可靠性。从式（1）可知，冲击接地电阻值越低，雷击时加在绝缘子串上的电压就越低，发生闪络的概率就越小。所以在配电线路接地设计时，冲击接地电阻是一个相当重要的参数。在冲击电流作用下，接地装置的冲击接地电阻一般低于工频接地电阻，但是冲击接地电阻因土壤性质、冲击电流峰值及接地装置的几何形状不同而相差很大。因此在实际的接地装置设计中仍以正常工频电阻值作为考虑的依据，同时考虑一定的降低裕度。为了降低反击闪络率就必须将接地电阻值降到所要求的电阻值，事实上在一些本来土壤电阻率就偏高的地方是很难做到的，从技术经济比较的角度来看也不是上策，必须综合考虑其他防雷措施。
另外，对于线路避雷器的选型问题，无间隙的氧化锌避雷器响应快，放电稳定，但通流容量要大些，残压也高些，且长期承受电压，老化快，试验不便。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而带间隙的避雷器存在放电时延、放电电压不稳定，正负极性下的放电电压相差大，环性间隙可达100kV以上，但平时不承受电压，老化慢，试验周期可延长，残压可以选低些，至于通流容量是否可小些，还有待论证。因而选用时，可根据位置和安装条件灵活选用。
三、如何提高10KV防雷击能力
1.提高线路本身绝缘水平。如线路上采用ZC-185、SC-185瓷横担，则这种线路的防雷水平要比用P-10T、PQ-15T针式瓷瓶高得多。当线路受雷击时，发展成相间闪络和建立稳定工频电弧，造成雷击跳闸次数要比使用普通针式瓷瓶线路少得多。在10kV线路上还有高压隔离开关、高压跌落式熔断器这些设备，如果这些开关是用硅胶做绝缘体的，这样防雷水平就比不上用陶瓷做绝缘体的，建议将线路上所有用硅胶做绝缘体的高压隔离开关、高压跌落式熔断器更换为用陶瓷做绝缘体的高压隔离开关、高压跌落式熔断器。这样也可提高线路防雷能力。
2.改善杆塔的接地。当雷击线路时，只有把强大的雷电流快速泄入大地，才是对线路和电气设备最有效的保护。对于10kV线路上的杆塔、避雷器、避雷针等，首先要保证接地引下线连接牢靠，更重要的是接地电阻要符合要求。10kV线路上的断路器和隔离开关上的避雷器接地电阻不大于10Ω、避雷针的接地电阻不大于10Ω，100kVA及以上的变压器接地电阻不大于4Ω，100kVA以下的变压器接地电阻不大于10Ω。
3.利用三角形顶线做保护线。由于10kV线路通常是中性点不接地的，因此如在三角形排列的顶相绝缘子上装以保护间隙，则在雷击时顶线承受雷击，间隙击穿，对地泄放雷电流，从而保护了下面两根导线，一般也不会引起线路跳闸。
4.加强对绝缘薄弱点的保护。线路上个别高度特别高的电杆、线路交叉跨越处、线路上的电缆头、开关、电容等处，就全线路来说，他们是线路的绝缘薄弱点。雷击时这些地方最容易发生短路。对这些薄弱点处，需装设避雷器或保护间隙加以保护，多雷区及易击点或在山顶高位的杆塔，可在杆塔顶部装设避雷针，作为防雷保护。
5.采用自动重合闸或自重合熔断器作辅助防雷措施。实际证明，当线路受雷击时，10kV线路要完全避免相间短路是不可能的，此时断路器跳闸或熔断器自动跌开，电弧熄灭，经过0.5s或稍长一点时间后又自动合上，电弧一般不会复燃，又能恢复供电。线路受雷击停电时间很短，对一般用户影响不大，从而减轻雷害事故的影响。在10kV线路上无论是在配变台架还是在线路避雷器架上都广泛应用氧化锌避雷器，用来保护线路、变压器、计量装置、柱上开关等设备，近年来，多采用可卸式氧化锌避雷器，它比起以往固定式氧化锌避雷器优点比较明显，第一，受到雷击时，可卸式氧化锌避雷器的活动部分能自动迅速地与10kV线路分开，不影响线路运行，避免10kV线路跳闸。第二，受到雷击爆后，方便更换，不用停电便可更换（原理和高压跌落式熔断器一样）。将固定避雷器更换为可卸式避雷器也是减少雷电对线路危害的一种有效方法。
四、结语
总之，10kV配网给我国经济发展和人民生活带来了极大改善，但由于雷电原因导致线路坍塌、电线断裂、短路、出现火灾等现象，给人民群众生命财产安全造成巨大威胁，因此我们要加强10kV配网线路防雷技术研究，运用先进的工艺设备提高10kV配线网络防雷技术水平，确保线路输电的安全运行。
参考文献：
[1]彭向阳，周华敏.雷电参数及线路雷击跳闸运行分析[C].2009年中国电机工程学会年会，2009.
[2]周泽存，沈其工，方瑜，王大忠.高电压技术［M］.第3版.北京：中国电力出版社，2007
[3]何金良，曾嵘.电力系统接地技术［M］.北京：科学出版社，2007
[4]李光琦.电力系统暂态分析［M］.第3版.北京：中国电力出版社，2007
论文作者:赖朝荣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
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