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摘要：10kV配网线路供电的可靠性直接关系着电力用户的用电体验，而其自身复杂的网络结构使得线路在运行过程中，容易受到各种因素的影响，从而导致线路稳定性和可靠性的下降。雷击是影响10kV配电线路安全运行的主要因素之一，其可能带来的后果是非常严重的。本文分析了10kV配电线路防雷的必要性，并就线路避雷器在10kV配电线路中的应用情况进行了探讨。
关键词：线路避雷器10kV配电线路防雷性能；应用
前言：工业化进程的加快和人们生活水平的提高，使得社会对于电力的需求不断增大，也因此推动了电力事业的发展，电网工程项目持续增加。而10kV配电线路作为电网建设的重要内容，其运行的稳定和安全直接影响配电质量，需要电力技术人员切实做好配电线路的管理和运行维护。在10kV配电线路的运行过程中，雷电因素对其的影响非常巨大，因此必须采取有效措施，提升线路的防雷性能。
1 10kV配电线路防雷的必要性
10kV配电线路具有跨越距离长、联系区域众多、架空敷设等特点，经常会经过一些交通条件差，自然环境恶劣的山区和丘陵地带，而这些地区属于雷击事故的多发区域，加上线路巡检难度较大，使得存在于线路中的安全隐患无法得到及时有效处理，导致了风险的进一步增大。同时，雷击对于电力系统产生的危害是非常严重的，一是会在电网中产生巨大的冲击电压，从而导致设备绝缘层击穿，产生短路和放电现象，严重的甚至可能会引发爆炸；二是会导致设备元件的损坏，从而引发闪络、断电等事故，影响人们的正常用电；三是雷电流侵入到配电设备或者电器线路中，引发火灾，威胁人们的生命财产安全；四是在雷击作用下，静电流的电磁感应会引发交变电磁场，导致电气设备局部发热，造成设备烧毁甚至引发火灾。
基于此，做好10kV配电线路的综合防雷工作，提升线路整体的防雷性能，保障配电线路运行的稳定性和安全性，是非常必要的[1]。
2 10kV配电线路中线路避雷器的应用
从配电线路的防雷性能方面考虑，要想在不影响线路正常运行的前提下做出显著提升，可以采用的方法和措施包括线路接地、安装避雷针、避雷网等。线路避雷器是提升10kV配电线路防雷性能的有效手段之一，适用于6-220kV的交流输变电线路，能够有效对线路雷电过电压进行限制，对线路整体的耐雷水平进行提升，从而降低雷击故障引发的跳闸等问题。
2.1线路避雷器的工作原理
对于配电线路而言，其跳闸率受线路杆塔接地装置冲击阻抗的影响，而防雷水平则受接地装置接地电阻的影响。对于线路的防雷设计，除了增加架空地线，以减少雷电直击的措施，还应该针对塔顶电位进行控制，从而降低塔顶与导线的电位差，避免出现反击问题。
雷电在击中配电线路中的杆塔后，电流经塔顶和接地装置被导入到地下，在公式中，R1表示杆塔接地装置冲击阻抗，L表示线路杆塔的电感，通常与杆塔自身的高度成正比，β则代表避雷线对于雷电电流的分流系数[2]。
在安装线路避雷器之后，一旦出现配电线路遭受雷击，则一部分雷电流会经由导线传输到相邻的杆塔，另一部分则会被导入到大地中，而如果雷电电流超出一定数值，则线路避雷器会自动加入分流动作，以引流线经避雷器将电流引入到地网中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上，当雷电电流进过导线时，由于电磁感应原理，将会在导线上产生耦合分量，而相比于导线，避雷器的分流出的雷电流更大，这种分流的耦合作用会使得导线电位提升，确保其不超过绝缘子的闪络电压，从而有效避免了绝缘子的闪络问题，起到了良好的防雷效果。
2.2线路避雷器的优势
线路避雷器自身的钳电位作用使得其不需要对接地电阻做出严格的要求，这也就使得10kV配电线路在山林等恶劣环境中的防雷性能得到了很大的提升，而且相对容易实现，具有非常显著的防雷效果。结合2.1中的公式分析，可以明确塔顶电位与接地装置冲击阻抗的相互关系，基于此，针对接地装置进行合理设计，能够进一步提升10kV配电线路运行的安全性和可靠性。同样由公式可知，当杆塔冲击接地电阻越低时，线路在遭受雷击的情况下绝缘子上的电压越低，相应的出现绝缘闪络的概率也就越小[3]。因此，在针对配电线路进行防雷设计时，需要关注冲击接地电阻数值的整定，结合杆塔所处区域的土壤性质、雷击频率、冲击电流峰值等进行全面考虑，通过降低接地电阻、安装线路避雷器等措施的综合应用，提升10kV配电线路的综合防雷水平。
2.3线路避雷器的应用
10kV配电线路的运行环境相对复杂，而且受土壤电阻率的影响，如果采用常规的控制杆塔电阻的方式去提升线路的耐雷水平，不仅操作难度较大，而且并不能起到预期的效果。在这种情况下，线路避雷器就成为提高10kV配电线路防雷水平的首选，具有良好的优势和效果。从线路运行的实际情况分析，金属氧化物非线性电阻可以针对电力系统中存在的过电压进行有效的约束和控制，而且无论是在低压系统还是在高压系统中，都能够发挥出良好的作用。因此，电力技术人员可以将线路绝缘子同线路避雷器并联在一起，在这种情况下，可以对雷电流进行有效的分流，从而降低过电压可能对于10kV配电线路造成的影响和危害。而考虑到线路避雷器的安装成本问题，以及其他相关因素的影响和制约，在许多配电线路中，实际上并没有完成线路避雷器的全面覆盖，一定程度上影响了线路的运行安全，这也是当前摆在电力技术人员面前的关键性问题[4]。
在对线路避雷器进行安装和应用的过程中，需要注意几个关键性的问题，一是在无法实现全面覆盖的情况下，应该尽可能选择雷击多发区域同时容易受到雷击的线路杆塔，如铁塔等进行线路避雷器的安装；二是应该保持足够的安全距离，同时避免线路避雷器受力，以防止出现损坏的情况；三是应该针对线路避雷器单独敷设相应的接地线，确保接地线的截面积不小于25mm2，降低接地电阻的影响；四是应该保证线路避雷器安装的稳固性和整齐性，确保高度一致；五是在线路避雷器安装完成并且投入使用后，应该做好必要的管理和维护，如利用停电检修作业对避雷器的绝缘电阻进行测量、对计数器的动作情况进行记录、对连接件和紧固件进行检查和紧固，避免出现松动脱落、对损坏的避雷器组件进行更换等，确保线路避雷器功能的充分发挥[5]。
3 结语
总而言之，10kV配电线路直接关系着电力系统的正常运行，关系着电力用户的用电体验，而其自身较低的绝缘水平以及复杂的运行环境使得其很容易遭受雷击的影响，引发相应的跳闸、停电问题。将线路避雷器应用于10kV配电线路中，能够显著提升线路的防雷水平，保证其运行的稳定和安全，应该得到电力技术人员的重视和深入研究。
参考文献
[1]徐文杰,王化允.应用线路避雷器提高10kV配电线路防雷性能的研究[J].科技与企业,2016,(3):207,209.
[2]罗大强,唐 军,许志荣,陈德智.10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析[J].电磁避雷器,2012,(5):113-118.
[3]邓文斌,李景禄,黄清社,等.进贤10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施研究[J].电气应用,2010,(19):40-43.
[4]张国慧.10kV配网线路防雷技术措施探讨[J].机电信息,2011, (33):144-146.
[5]钟政权.10kV配电线路防雷保护措施[J].中国新技术新产品,2013, (6):102-103.
论文作者:顾德伟
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/14
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