广东省中山市南区康南路南区供电分局 528455
摘要：本文介绍了10kv的防雷措施以及应用来分析；本文旨在与同行相互学习，共同进步，希望对日后的相关工作提供一定的借鉴作用。
关键词：10kv；避雷器的安装；影响
1、国内外研究现状
长期以来，为了减少雷害事故的发生，提高供电可靠性，国内外的研究人员均探索了多种防雷措施以实现对配电线路最大程度上的保护。主要包括架设避雷线、提高线路绝缘水平、加装避雷器、降低杆塔接地电阻等形式。
1.1架设避雷线
架设避雷线是防止雷电直击配电线路的最直接的保护措施。在配电线路上架设避雷线可使雷电流向各个线柱分流，增强耐雷水平。对感应雷来说，由于避雷线的屏蔽效果，可抑制其在相导线中产生的过电压。传统方法采用同杆架设架空避雷线对空旷地带架空线路进行屏蔽保护，可使感应雷过电压大幅降低原来的（1-k），k为避雷线与导线之间的祸合系数乘以冲击系数。如果导线高度为10m，导线间距为0.7m，设雷击点距离导线50m，雷电流幅值为100kA，雷电流波形为2/49us，则没有装设架空地线时，感应雷过电压最大值约为500KA，装设一根架空地线，平均高度为11m，则感应雷过电压最大值可降低为300KV。可见架设避雷线对限制感应雷过电压具有极大的作用。然而就国内现状而言，配电线路中对于避雷线的应用并不广泛。以上海地区为例，35KV线路架设避雷线已经基本改造完成，但是由于10KV配电线路网络比较复杂，且受到交叉跨越距离及对地高度等条件的限制，暂时还未使用架空避雷线。
1.2、加装避雷器
10kv当前架空配电线路中较为广泛应用的一项防雷措施。上海交通大学硕士学位论文避雷器按其发展历史和保护性能的改进过程，可以分为：放电间隙、管型避雷器、普通阀式避雷器、磁吹避雷器、金属氧化物避雷器等。避雷器早期使用最多的为放电间隙，至今人们还在一些地方使用着放电间隙，但是结构在不断的改进，放电间隙存在的问题是不能自动熄灭工频续流电弧，长期以来，人们为了改进避雷器，在限制过电压和自动熄灭电弧这两方面不断努力。
管型避雷器实际上是一种具有较高的熄弧能力的保护间隙，它由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，其工作就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄露电流所烧坏；另一个则装设在气管内，称为内间隙或者灭弧间隙，管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关。阀式避雷器主要由火花间隙和非线性电阻两部分串联而成，为了避免外界因素的干扰，火花间隙和电阻阀片读被安置在密封良好的瓷套，在电力系统正常工作时，间隙将电阻阀片和工作母线分开，当母线上出现过电压且幅值超过间隙放电电压时，间隙击穿，冲击电流通过阀片流入大地。自从日本学者1967年发现氧化锌压敏特性以来，具有优异伏安特性的金属氧化物电阻片以及金属氧化物避雷器迅速发展。技术改造的形式将10KV配电线路中的阀型避雷器逐步更换为防雷效果更好的氧化锌避雷器。如今仅在市区少数几条年数较长的线路中还存在阀型避雷器运行的情况，绝大部分已采用氧化锌避雷器。而随着技术的发展，受到环境因素的影响，对于氧化锌避雷器采用的绝缘材料也不断提出新的要求，特别是作为绝缘表面的硅橡胶与金属接头衔接之处的工艺是否能够达到标准，往往是线路正常运行过程中发生避雷器故障的关键所在。
1.2、提高线路绝缘水平
此方法主要通过采用绝缘性能较高的绝缘子以提高线路绝缘水平，其中较广泛使用的是瓷横担。因为瓷横担的耐雷水平是针式绝缘子的3倍多，所以早期的10KV配电线路中，对于直线装置的杆塔中，往往采用瓷横担，从而加强线路的绝缘，达到提高线路整体耐雷水平的效果。然而，随着近几年10KV配电线路大面积的开展绝缘化改造工作，瓷横担不再适用于绝缘线路，因此有必要开发新的材料或者结构的绝缘子以适应线路的实际运行要求。
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2、感应雷过电压对 10k V 配电线路的影响
配电线路受雷电过电压的影响主要分为直击雷与感应雷。由于配电网的绝缘水平低，网架结构复杂，且配电线路没有避雷线、耦合地线、线路避雷器等保护措施，因此，配电线路遭受直击雷时根本无法防护，因为直击雷过电压，即雷电直接击中电气设备，或线路，这种过电压的幅值一般较高，高达数百千伏，雷电流高达数十千安，这种过电压的破坏性极大，造成的损坏也较大，直击雷过电压的雷击跳闸率为 100%。但是在配电线路中发生直击雷事故所占比例并不高，根据资料显示，10k V 配电线路由雷击引起的线路闪络或故障的主要因素不是直击雷过电压而是感应过电压，感应过电压导致的故障比例超过 90%。因此，配电线路的防雷保护的侧重点应放在感应雷过电压的防护上。感应雷是指在雷云形成过程中，雷云与大地之间的感应电场、雷云对地放电和雷云与雷云之见放电时，雷闪电流产生的强大电磁场作用于各种线路上感应出过电压、过电流，经线路进入设备而形成的雷击称为感应雷过电压。感应雷的产生可由“静电感应”的效应产生，也可由“电磁感应”的效应产生，但大部分的情况是由这两种效应的综合作用而成。感应雷电压幅值与雷云对地放电时的电流大小、雷击点与线路间相对位置、雷击点周围环境（如土壤电阻率）、遭受感应雷击的线路的长度、线路埋设位置、设备接地装置的电阻等诸多因素有关系。直击雷具有高电压、大电流、破坏力巨大的特点。但其几率却大大小于感应雷，这是因为直击雷只是发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，感应雷则不论是雷云对地闪击，或者雷云对雷云之间闪击，都有可能发生并造成灾害。此外直击雷由于其放电的机理所致一次只能袭击一至两处小范围的目标，而一次雷闪击却可以在比较大的范围内的多个局部同时激发感应雷的过电压现象，并且这种感应高电压可以通过电力线等金属导线传输到很远致使雷害范围扩大。
3、降低 10k V 配电设备的接地电阻
3.1、接地电阻标准
根据规程规定，在配电线路中配电变压器容量为 100KVA 以上时，接地电阻为4Ω以下，容量为100KVA以下时，接地电阻应为10Ω以下。在柱上开关、刀闸等设备处或者是线路杆塔易击段安装避雷器进行保护时，避雷器接地电阻应在4Ω以下。根据对衡阳地区配电线路接地设计与实际调研情况显示，对两条10k V 配电线路的配电变压器与柱上开关进行实际测量时，合格率仅为 19.23%与20.68%，要解决配电线路中接地电阻偏高的问题，应到现场进行认真的勘探测量，进行严格的计算设计，制定出切合实际的降阻措施，一般来说要做好以下两方面的工作：
（1）勘探测量，要对杆塔所在位置的地形、地势、地质情况准确勘探，测量杆塔四周的土壤电阻率及其分布情况。
（2）调查线路杆塔地段的土壤对钢接地体的年腐蚀和土壤的酸碱度。
（3）根据以上2项内容进行计算，制定出切合实际的设计，并制定出切合实际的降阻措施和施工方案。
结束语
本文就长沙与衡阳两个在湖南地区极具代表性地区的配电网防雷方面的问题进行了研究，提出了针对性的解决方案。在对湖南地区配电网事故的发生进行了规律性的统计后发现影响配电网的雷电过电压主要是感应雷过电压。
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论文作者:陈少洲
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/7
标签：过电压论文; 避雷器论文; 线路论文; 避雷线论文; 感应论文; 间隙论文; 电阻论文; 《基层建设》2016年6期论文;