(广东电网有限责任公司佛山高明供电局 广东佛山 528000)
摘 要:10k配电线路是目前电力行业使用最为广泛的一种线路，与人们的日常生活密切相关。其中，雷电是危害供配电线路的重大因素，因此研究10kV供配电线路的防雷接地施工技术是十分必要的。为此，本文论述了雷击分类以及危害，就10kV供配电线路防雷接地施工技术进行了详细的分析与探讨。
关键词:配电线路；雷击；接地措施；施工技术
引言
近年来我国电网技术的发展和进步势头迅猛，但是由于雷击导致的配电线路事故仍然频繁发生。10kV配电线路作为电网的重要构成部分，经常受到雷害事故的影响，引起1OkV配电线路接地或故障跳闸，造成线路停电，雷害不但会严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全，还会危害人们的生命安全，尤其是电网从业人员的人身安全。因此，为了防止配电线路雷击事故的频繁袭击，必须大力研究10kV配电线路的防雷与接地措施，减少雷击对配电线路运行的影响，使得10kV配电线路能够安全、可靠地运行。
1 雷击分类以及危害
1.1 雷击分类
①直击雷。直击雷主要就是指带电的云层直接对某物进行猛烈地放电，其破坏力十分巨大。依据我国相关规定，10kV及以下配电线路以及设备一般不会单独设立避雷设备，如避雷线或者是避雷针等，这是因为直接击中配电线路的概率较低。②感应雷雷击过电压。在雷云放电之前，线路上的正电荷会不断向电场突变点周围的导线靠近，逐渐演变为束缚电荷，负电荷也会被排斥到两端运动。雷云在放电时，负电荷会快速中和，正电荷的束缚力逐渐消失，最终通过电压波的形式向两端传播，形成静电感应过电压。此外，直击雷放电的进行会逐渐形成强大的脉冲磁场，当磁力线经过配电线路地线和大地之间时就会形成电气回路，在短时间内就会产生电磁感应过电压。在静电感应过电压以及电磁感应过电压综合作用下，最终产生感应雷过电压，其幅值较高，可达400～500kV，高出设备雷电冲击耐压许多，容易引发故障。
1.2 10kV配电线路雷击过电压的危害
虽然当前的科学技术水平较高，但是由于配电箱线路长期暴露，其会受到自然环境的影响，由此可见雷害事故是不能完全避免的。所以，需要加强对相关设备以及电力线路运行的相关研究，对常见的雷害事故发生原因和位置进行分析与总结，通过多方途径进行防护。通常情况下，在发生雷害事故时，雷害过电压相对较高，远超于电气设备的绝缘体，从而引发跳闸现象，造成局部区域的供电中断，严重时会出现火灾事故以及触电事故，造成较大的经济损失。
2 10kV供配电线路防雷接地施工技术
2.1 提高10kV配电线路绝缘水平
感应雷的过电幅值和直击雷的过电压幅值相比要小，但是由于放电形式和反复的雷电活动，其会对感应雷过电压造成不良影响。因此，感应雷的过电压幅值变化较大。若雷云在10kV配电线路附近活动，当有云进行放电时，这时的幅值较大，会影响线路的正常运行，甚至发生击穿现象。因为感应雷电过电压会对架空线路造成不良影响，因此绝缘线路的应用日益广泛，其有利于提高配电线路的绝缘水平。但是架空导线绝缘不能完全避免雷电损害。为了强化配电线路的绝缘性能，可以选择在冲击放电过程中电压较高的绝缘子，这样就可以强化线路的防雷性能。
2.2 做好防雷保护
2.2.1 架设避雷线
顺着配电线路杆塔顶端架设架空地线也可以起到良好的防雷保护作用，可将雷电流直接导入大地，可通过避雷器的保护角保护设备及设备，也可减少电能感应损耗。架设避雷线对于接地电阻没有较高的要求，只需保持地电位即可正常工作。但是避雷器在避免绕击以及反击方面的效果不理想，在直击雷情况下防护作用较弱。
2.2.2 安装避雷器
避雷器大多安装在配电线路上，或者是将其安装在设备与大地之前，但是由于雷电及其他原因会造成过电压对地放电，因此其可有效保护线路以及相关设备。避雷器在受到雷击过电压时，可以通过氧化锌阀片在短时间内导通并对地放电，以有效保护线路。所以安装避雷器对于接地电阻有着明确的要求，其必须大于10Ω。如果接地电阻小于10Ω，则会对其功能的发挥造成影响，严重时会引发击穿问题。安装避雷器的弊端体现在因为单独的避雷器其保护能力有限，要想实现对线路的整体防护，则必须在线路沿线上安装大量的设备，这样就会增加工作量，也会增加成本。另外，避雷器的氧化锌阀片长期在工频电压下运行，容易发生破损及老化问题。典型的避雷器结构如图1所示。
2.2.3 安装线路过压保护器
线路过压保护器就是将放电间隙和氧化锌避雷器进行综合使用，将避雷器本体的一端与线路绝缘子的低压端连接在一起，另外一端则与导线、导线电位引出电极相连，形成串联间隙。当导线上的雷电过压幅值比串联间隙放电电压高时则容易出现间隙击穿现象。假设避雷器是处于正常工作状态下，则其无需承受工频电压，这样不容易造成线路损耗，对延长其使用寿命十分有利。同时，安装线路过压保护器对于后期的维护检修要求较低，因为其自身具有良好的隔离性，所以不会对线路安全运行造成负面影响。
2.2.4 环形间隙避雷器的安装
环形间隙避雷器的安装过程主要如下:先在避雷器的高压端设置一个金属电极，该电极一般为圆环形，然后将其放置在绝缘子伞裙的外侧，注意导线电位无需引出，这样就可以和环形电极形成一个完整的串连空气间隙。环形间隙避雷器的主要优点体现在:该避雷器自身的组织结构比较简单，安装难度低。通常绝缘子或者是绝缘子串的两侧均有安装保护间隙的要求，其在线路遭受雷击的情况下，可以借助环形间隙通过避雷器进行放电，和自动重合闸配合紧密，保证了雷电流接地的顺畅。同时，也可保证正常供电，避免了绝缘子闪络烧毁等问题，提高了电路运行的稳定性。
2.3 采取良好的接地措施
要想实现10kV配电线路的有效防雷，在采取上述措施之外，还需要做好防雷设备的接地工作。使用比较广泛的接地装置类型就是接地网，接地网需埋设在地下，并搭配闭合圆环配电变压器进行使用，从而降低行人的跨步电压，这样可以充分保证行人的人身安全。
2.3.1 应该选择正确的接地材料
水平接地材料大多是采用镀锌扁钢制作而成，扁钢的截面积为50mm×6mm，接地处成圆弧状，其半径一般比压带距离大。制作接地体的钢材，其表面不能出现裂痕，且厚度要均匀一致。当接地的电阻大于4Ω时，垂直接地体的距离需控制在6m以上。就垂直接地装置来说，施工人员需要根据施工现场的实际情况制定科学的施工方案，对装置的间隔距离进行严格控制，不得小于5m。
2.3.2 正确运用水平接地安装技术
就岩土、砂石及土层较薄的地区，可以采用水平安装技术。具体操作步骤如下:先对镀锌扁钢以及镀锌圆钢进行焊接，以有效保护接地装置；施工人员需要进行挖掘填埋，将接地装置埋入地下，埋设深度不得小于0.5m；接地装置需处于同一条直线上，相邻装置之间的间隔距离控制在2.5～5m。若接地装置是采用扁钢材料制作而成，则在摆放时需要微微倾斜，从而降低流散电阻。
2.3.3 正确运用垂直接地安装技术
通常情况下，对于接地装置的安装，可采用垂直安装法，保证接地体与地面保持垂直关系。多极性接地体的地下距离必须大于2.5m，且每个接地体之间需保持两倍的安全距离，从而弱化屏蔽作用，且能够充分发挥出接地装置的作用，同时，需将垂直接地的钢管制作成锥形。施工人员需要先在距离管口150mm位置处锯出4块齿状缺口，然后将缺口向内弯折再进行焊接，经过上述操作过程钢管的顶部就变为锥形。尽管角钢和圆钢的加固效果和钢管效果相比较差，所以需要将其顶部加工成锥形，以保证接地装置可以发挥其加固作用。
3 结束语
综上所述，电网的运行安全已经成为保障人们日常生活合理运行的重中之重，因此更应该严防10KV供配线路的安全性能。但是由于10kV供配电线路本身存在的特殊性，极易遭受雷电的袭击，严重影响到配电网的安全和供电可靠性。所以，为了避免线路的雷击事故，就必须根据10kV供配电线路设置的实际情况，通过提高配电线路绝缘水平，做好防雷保护，以及采取良好的接地措施等工作来提高配电线路的防雷水平，以全面保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要。
参考文献
[1] 孔伟光.浅谈10kV供配电线路防雷接地工程施工技术[J].建筑工程技术与设计.2015(11)
[2] 殷传新.10kV供配电线路防雷接地工程施工研究[J].工业c.2016(12):00293-00293
[3] 乔鸿健.浅谈10KV供配电线路防雷接地工程施工技术[J].工程技术:引文版.2016(12):00205-00205
论文作者:梁梓豪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/4
标签：线路论文; 过电压论文; 避雷器论文; 防雷论文; 雷害论文; 雷电论文; 间隙论文; 《电力设备》2017年第7期论文;