摘要：现阶段在我国配电网系统中，10kV架空线路是一个重要的组成部分。10kV架空线路的运行易受外界天气因数的影响，特别是气温、风、雨、雪、雷电等等，其中10kV架空线路防雷措施的选择与配置显得尤为重要。本文对配电线路的防雷原理进行分析，并结合实际运行经验，分析各种防雷措施的利弊。
关键词：10kV架空线路；防雷；措施
1、雷击对于10kV架空配电线路的威胁
1.1 雷击形成的原因
在自然界的各种气象中，雷电属于一种比较特殊的天气现象。雷电的形成原因很多。多数情况下，由于太阳的照射地表空气温度升高，密度较小，向上上升到高空中，并且和大气中的水蒸气进行结合，在凝结之后就会产生冰晶或者水滴，在逐渐累积的情况下就会形成大片的积云。大片积云不断摩擦就会产生气流，在不断摩擦的过程中，积云中就会形成正负两种电荷，称之为电云，电荷之间结合放电，并同时伴随着光现象和声现象，这就是所谓的雷电。其中，直击雷就是云体上的大量电荷要找到一个通道来泄放，有的时候是一个建筑物，有的时候是一个铁塔，有的时候是空旷地方的一个人，所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道，就可以把人或者建筑物给击伤。直击雷是威力最大的雷电。
1.2 雷击对10kV配电线路造成的危害
10kV架空配电线路经常受到雷击的影响，特别是在夏季雷雨季节。雷击配电线路时，导线上会产生相对强烈的电磁感应，会在短时间内形成相对较高的电压，此电压值会远远超过电网线路中的标准电压。因此，如果线路被雷击中，就会对电网产生相当大的冲击，比如造成设备的烧毁、导线的烧断、瓷瓶的破损等不良后果，对电网的运行造成巨大的冲击、甚至会造成大面积的停电，导致巨大的经济损失与恐慌。
2、10kV架空线路防雷措施
2.1 架设耦合地线
架设耦合地线是针对感应过电压引起跳闸而采取的措施。耦合地线是架设在线路的导线附近区域的地线，是为了降低反击跳闸率而采取的措施。对于 10kV架空线路而言，其杆塔高度较低，其受到的雷击类型最为普遍的是直击雷。相对而言，直击雷对线路本身的跳闸影响概率并不是最大，其线路本身不会直接跳闸，而大多数的原因是雷击之后感应过电压间接引起的跳闸。所以要从源头上即从感应过电压方面加强措施。在容易发生感应过电压的地方，架设耦合地线，应用耦合地线具有的电磁屏蔽作用，降低感应过电压，从而减少因感应过电压而引起的跳闸故障。
2.2 配备完善的避雷设备
安装避雷设备是一种非常有效的配网防雷措施，尤其在雷电高发区域或土壤电阻率高的地区。建议在上述区域的配网线路上安装避雷设备。
2.2.2 避雷器的安装
在现实中安装避雷器，可以对配电线路起到防雷保护作用，可以让线路免受雷击故障。但需要特别强调的是，避雷器的位置应合理选择，因其防护范围有限。为了节省成本和保证避雷器充分发挥作用，其安装的位置就显得尤为关键。一般来说，在配电网架空线路中安装避雷器，应把握2个关键要素：①易遭受雷击的位置：比如变压器、刀闸以及线路开关和配网上的“T” 形连接位置。②架空绝缘导线与其它设备的过渡处。在安装避雷器的过程中，应多采用防雷绝缘子，并适量增设放电间隙，这对防雷击效果明显。
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2.3 控制杆塔接地电阻
杆塔的接地电阻在配电网的运行中起着重要的作用，它将直接影响配电网的安全性、可靠性以及防雷效果。在很多地形条件较为复杂的地区，10kV架空配电线路会比普通地形地区更容易遭受到雷击，一旦杆塔接地电阻过大，就很容易出现闪络故障，影响配电网的安全运行，因此，为了能够有效提升配电网线路的防雷效果，需要适当降低杆塔接地电阻值。降阻方法有很多种，一般是采用外引接地线以及增加接地面积的方式，另外还可以使用降阻剂等措施。在进行具体降阻施工时，要确保施工质量，并根据现场实际情况进行合理选择降阻方式。
2.4 提升线路绝缘水平
10kV架空配电线路由于遭受雷击，会产生过电压，从而导致绝缘体的质量下降，并且会在一定程度上减小绝缘的可靠性，甚至会造成绝缘子的击穿、损坏。因此，我们可以对绝缘体进行改进，选取更加优质的电力设备，并且使用一些性能极佳的材料。在进行间距设计时，要确保科学、合理，以此来提升配电网的绝缘水平。具体措施如下：①适当增加绝缘子片数；②根据实际情况适当调整绝缘子的型号；③对绝缘子及时进行更换，从而达到控制闪络的效果。另外，还可以应用瓷横担来提升整体防雷水平。因为相比于普通横担，瓷横担的绝缘性更佳。还可以有选择性的将P15型绝缘子更换为P20绝缘子，线路绝缘水平的提高也将明显的降低感应雷过电压造成线路闪络的概率，提高供电可靠率。同时，还需要配网运行人员加强对10kV架空线路的巡查和检修，确保线路的安全稳定运行。
2.5 采用自动重合闸或自动重合熔断器作为辅助防雷措施
当线路遭受雷击时，要完全避免相间短路是不太现实的。此时断路器跳闸或熔断器自动跌开，电弧熄灭，经过0.5秒或稍长一点时间后又自动合上，电弧一般不会复燃，即能恢复供电。这样，线路受雷击停电时间很短，对一般用户影响不大，从而能降低雷害事故的影响。在配电网系统中，无论是配变台架还是线路避雷器都广泛的应用氧化锌避雷器。用它来保护线路、变压器、计量装置、柱上开关等设备。近年来，随着技术的不断发展，多采用可卸式氧化锌避雷器替代以前的固定式氧化锌避雷器。比对以前设备它具有较明显的优势：①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。②受到雷击损毁后，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）。将固定式避雷器更换为可卸式避雷器也是对线路防雷措施的一种有效改进。
3、10kV配电线路运行维护管理策略
为了确保10kV配电线路的安全运行，必须做好日常运行维护管理，重点应做好以下几个方面的内容：第一：对于投运达10年及以上的线路杆塔，要作必要的开挖检查，仔细检测线路杆塔的腐蚀度。每间隔2年，应重新检查线路的接地情况，对于不达标的接地网，采取合理、有效的整改，保障地下接网的安全性和有效性。第二：根据10kV架空线路的防雷检测计划，定期对各个避雷接地线进行检测，并做好接地网电阻实验，结合实验结果，及时整改不符合相关技术标准的接地网。第三：对于土壤高电阻区域的10kV架空线路，应设置合理的电阻改造装置，比如运用降阻剂，或石墨接地体等等措施，从而降低电阻，提高防雷水平。
总之，现阶段在我国配电网系统中，10kV架空线路是一个重要的组成部分。架空线路的运行易受外界天气因数的影响，其中防雷措施的选择与配置显得尤为重要。探究10kV架空配电线路遭受雷击的原因及危害，并制定合理的措施就显得十分的重要。
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论文作者:胡昊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：线路论文; 防雷论文; 过电压论文; 避雷器论文; 措施论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第27期论文;