摘要：随着我国经济的快速提升，人们对电力使用需求的可靠性和稳定性要求变得越来越高。10kV 配电线路以及设备出现故障不仅会给人们的生活带来不便，同时也会给企业造成巨大的经济损失，进而降低电力公司供电服务的水平。近些年来因为雷电所导致的电力事故层出不穷，在整个电力事故原因中占据很大的比例，所以我们要对 10kV 配电线路设置中的防雷工作进行探讨，提出相应的防范保护策略。
关键词：10kV；配电架空线路；避雷措施
1导言
10kV 配电线路的运行水平会影响社会的正常发展，所以对其防雷电能力进行提升能够有效地确保电力网络的稳定运行。同时在设置过程中需要依照实际情况制定科学的解决策略，从而提高 10kV 配电线路的稳定性。
2 10KV 配电线路遭受雷击的原因
2.1 避雷装置安装质量不过关
配电变压器以及相关线路都会安装氧化避雷器作为雷击防护措施，一方面配电线路大部分是以架空形式存在的，并且涉及范围很广，无法为所有的电线配置避雷器，所以这些避雷措施不到位的配电线路容易遭受雷击。另一方面，避雷装置安装质量不合格，也会导致防雷无效。主要指的是避雷器接地效果，只有做好接地工作，雷击发射的电流才能安全导入大地，不会对周围的物体造成损坏。但这些接地装置是有使用周期的，相关的防雷作用也会逐渐失效，在使用中，接地线不会保持完整，接地极也会发生氧化反应，接地网覆盖范围有限，范围之外的位置照样遭雷击。接地体的埋设深度也会对其分散电流的作用效果产生影响。10kV 配电网的配电线路大部分是裸导线，这种裸导线在通电条件下，对人是没有任何保护作用的。在对这种导线进行防雷器安装时，并不是直接安装在其外围，避雷器需要和有导电作用的裸线直接接触，所以还要安装位置处的绝缘导线进行破坏，使裸线能裸露出来，这样就降低了整条绝缘导线的绝缘效果，尤其是在后期使用中，绝缘保护作用会越来越弱。另一方面绝缘导线在接受雷击作用的过电压时，容易在一时间形成短路，这会导致导线中的工频续流电弧无法分散，最终导致导线被击穿，击穿的位置就在工频续流电弧集中的地方。
2.2 配电线路的地理位置不利于防雷
配电线路地理位置处的地理环境等也会对防雷效果产生影响。比如如果配电线路在山区或地势比较复杂的地区，就很难对防雷接地装置进行安置，接地电阻和接地极也无法发挥相关效果。再如如果线路在矿产区上空，地下的金属矿产则会成为重点防雷区的罪魁祸首，防雷保护装置作用有限。还有如果配电线路在铁路附近，铁轨也会成为线路雷击的罪魁祸首。
2.3 绝缘子作用失效
主要指绝缘子发生污闪，绝缘效果削弱。污闪中的污主要指绝缘子长期暴露在空气中，各种杂质都会粘附在绝缘子表面。在雷雨天气作用下，雨水会将这些污物淋湿，雷击后，就会发生污闪，绝缘子就会失去绝缘效果。
3雷电的破坏
在 10kV 线路的布设过程中，主要采用架空线的方式。有一些线路处于郊区或是野外很容易成为雷电袭击的对象。经过统计，我们发现在配电线路上出现电压超出 85%的过电压数量，其中 15%的原因都是由于雷电导致的。（1）雷电感应。天空中的带电云层和与大地之间产生的巨大静电场。在雷击作用下出现大范围的电力释放，当正负电荷与附近地面中的导体、电力线路以及金属设备相接时，就会产生束缚电荷。由于无法快速疏散电荷而形成了感应过电压。尤其是当雷击放电与输电线路相交时这种感应器过电压的数值可达到数百千伏，瞬间导致整个电力网络中的线路由于电流和电压过大出现绝缘闪络的现象，进而影响到整条线路上的所有连接的电气设备受到破坏。（2）直接雷击。当雷电直接击打在架空电线路或是与建筑物接触时，强大的雷电所造成的电波会沿着输电线路直接进到建筑内部。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时高电位以及闪络放电的原因造成室内电气设备的损坏。雷电生成的电流值和电压数值非常高，低则几万伏瞬间电压值可达到几百万伏。而且它出现的时间非常短暂，短时间所释放出的巨大能量从功率角度来看具有强大的破坏力。
4防雷措施
4.1架空避雷线
一些电力网络尤其是 10kV 的电力线路架空配电线路多数处于较为空旷的位置，在雷电环境下很容易遭受雷。对于这部分架空线路的布设可以参考电线杆架设的方式，设置避雷线或是采用屏蔽保护的措施以降低线路中所产生的感应电压。在完成防护设备的架设之后，雷电仍会绕过架空避雷线路对整条线路造成破坏。所以为了减少雷电对架空线路的破坏，我们需要降低雷电对边架空线路的保护角。将其与线路之间的角度设定为＜25°，除去终端杆之外，避雷线应当在每根架杆上进行一次接地连接，并确保线路电阻值＜30Ω。避雷线应当设置为辐射形和是环形。但是这种方式在成本上投入过大，而且在遭受雷击之后很容易形成反击闪络，引发电线熔断问题。
4.2线路避雷器
该设备的运行原理主要是结合绝缘设备一起相互作用来改变结缘闪络的出现的路径，利用相应设备防止出现跳闸的问题。雷电在电网中流通之后，避雷器会快速地熄灭雷电所产生的电弧，并切断相应的工频续流。所以利用避雷器设备有效改善由于雷击而导致的跳闸问题。氧化锌避雷器是目前在电力网络设备用于防雷装置中的一种防雷设备，这种避雷器主要分为空气间隙和无间隙两类。有空气间隙的设备能够解决因瞬间雷击而成生的跳闸、断线的问题；而无间隙的避雷器只能控制因雷电所产生的较大电压和被截断的工频续流，同时能够再出现闪络之后吸收雷电所释放的电力能量。在使用氧化锌避雷器时避雷设备与被保护的电气设备之间必须要符合以下几个条件：首先，氧化锌避雷设备在泄流之后的产生的残余电压要低于被保护设备所能够承受的最大的电压值。二者之间的伏安特性应当能够相互契合；其次，要注意设备所产生的放电电压要低于被保护对象所具有的电压值，也就是说二者之间的伏秒性要相互契合。线路避雷器能够有效地提高电力线路对于雷击的耐受能力，降低因雷击而产生的跳闸概率，使电力线路能够稳定运行。然而这种设备也存在一定的局限性：首先，动作电压以及残留电压等参数在设备生产过程中就已经预设，无法在后期进行调节，无法依据实际情况进行差异性保护；其次，避雷器设备主要是通过流容量来吸收电流，由于其具有局限性导致避雷器遭受雷电流量过大时，无法承受雷电流所产生的能量而引发爆炸；再次，避雷器设备很容易在使用过程中出现老化，损坏的问题，尤其是处于长期电压负荷的作用下，避雷器的阀片很容易出现腐蚀、老化的问题，进而引发电力网络出现故障；最后，避雷器投入成本较高，无法实现大规模的应用，而且使用一个阶段之后就必须要对避雷器进行更换或是调试，增加了设备的投入量和人员工作量。
4.3过电压保护器
这种设备主要是用于因雷电导致的过电压或是由于线路故障引起的绝缘闪络而导致的线路短路，可以利用其所具有的电阻特性将其所释放的电弧快速熄灭，从而截断工频续流的出现，防止因工频续流而出现的电流高温的问题，而对线路造成熔断或是线路跳闸的问题。设备优点：这种保护装置无需更改原有线路设置，同时也不需要更换绝缘子。在设置时不会造成供电中断的问题，而且使用寿命长维护成本低。但是唯一的缺点就是需要增加杆上设备的安装数量以及相应的接地装置。
5结语
在架空避雷线不同档距情况下，架空避雷线最低点应力都随线长的增长而减小，且最初下降速度较快，在临界线长附近下降速度放缓，最后趋于平坦；架空避雷线弧垂随线长增长而增大，且最初上升速度很慢，在临界点附近上升速度加快。
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论文作者:伊曼,翟成炜
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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