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摘要：城市配电网遭受雷击的概率较小，因此防雷保护的重点应当在城乡结合部以及农村电网的架空配电线路上。通过有效提高线路的绝缘水平、在线路重点部位安装避雷器、采用并联间隙保护等策略，能够有效提高输电线路防雷水平。在实际应用中，应结合现场实际情况，综合采用多种防雷措施，才能有效减少线路雷害事故的发生，提高配网输电线路的供电可靠性。基于此，本文将着重分析探讨10kV配电线路防雷措施，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词：10kV；配电线路；防雷
中图分类号：TM726 文献标识码：A
引言
配电网主要有架空线路以及电缆线路两种类型，对于电缆线路，由于其铺设在地面下，雷电对其影响不大，由雷电引起故障的情况主要发生在架空线路，因此架空线路应作为防雷保护的重点。配电线路遭受雷电过电压影响包括直击雷过电压以及感应雷过电压。直击雷过电压是雷电直接击中电气设备或线路，过电压幅值很大，对于配电网这种绝缘水平会造成很大的破坏，基本上配电网对直击雷无法防护。但在配电网发生直击雷事故的概率不大，配电网由于雷击引起线路故障的主要原因是感应雷过电压，因此配电线路的防雷措施主要针对感应雷过电压。
1、绝缘设备的设置
对于10kV配电线路来说，其雷击的主要原因之一是由于绝缘能力较差。面对这一问题，需要增加对10kV配电线路绝缘保护工作的关注度，增强10kV配电线路抗雷击能力。对于10kV配电线路绝缘设备的设置来说，再结合西方国家的研究经验和我国研究人员的研究成果来看，可以从以下几个方面开展。其一，在10kV配电线路系统中，把冲击形式的电压变化为性能较高和具有较强耐压力的绝缘子，保证10kV配电线路的抗雷击性。其二，利用不平衡的绝缘形式，来进行设置。其三，利用具有绝缘性的横担和具有绝缘能力的塔头，来对10kV配电线路进行绝缘保护，保证10kV配电线路的安全性。10kV配电线路利用具有绝缘性质的横担来进行保护，对不同装置进行分析和研究后，发现横担形式绝缘装置比铁横担的绝缘性质要好几倍，增加了10kV配电线路的绝缘能力，具有较好的耐污性和较强的使用性。
2、防雷设备的应用
1）氧化锌避雷器。氧化锌避雷器的工作原理：因氧化锌材质的非线性伏安特性（电压越小电阻越大，电压越大电阻越小），当线路正常供电运行时，作用于避雷器的电压为工频电压，此时避雷器自身电阻很大，流过其的电流可忽略不计，不会对配电线路的正常运行造成影响。只有当架空线路遭受直接雷或感应雷时，此时避雷器承受过电压，避雷器中的氧化锌电阻迅速下降，泄放过电压能量，从而保护线路，使电力系统得以继续正常工作，不至于跳闸停电。2）过电压保护器。过电压保护器与普通氧化锌避雷器相比增加了引流环，引流环与避雷器连接，与架空导线保证一个适当的空气间隙，在配电线路正常供电运行状态下，空气间隙阻断工频电压，此时避雷器可理解为不工作（理论使用寿命更长）。当架空线路在直击雷或感应雷的作用下，间隙被雷击过电压击穿，电弧在引流环上燃烧，将雷电过电压通过避雷器引至大地，雷电过电压结束后，此时避雷器本体仅承受线路正常供电运行的工频电压，其电阻在极短时间内突然变大，电流电弧被抑制在较低数值，电弧在短时间内自然断开，架空导线停止对避雷器放电，从而保护线路。3）防雷线夹。防雷线夹工作原理：将防雷线夹设置于电杆的负荷侧方向，当线路遭受雷击时，防雷线夹引弧臂与接地板之间形成闪络，形成短路通道，因雷电电弧向负荷侧移动的特性，持续的工频电弧移到线路的燃烧臂上燃烧，通过燃烧释放雷电过电压，保护配电线路正常运行。
3、防止架空绝缘导线雷击断线
通过在架空绝缘导线上提高线路局部绝缘水平，既可以起到防雷效果，又可以降低成本。其方法为在绝缘导线固定处将绝缘加厚，如下图所示。通过加强局部的绝缘，可以使加强绝缘边沿才会放电，或者是要将加强的绝缘皮击穿才能放电，线路的冲击放电电压明显得到提高。
在架空输电线路易击段或重要配电设备处安装避雷器，也能够对架空绝缘线路起到良好的防雷效果。考虑到避雷器运行环境较为恶劣，而老式避雷器容易老化、故障率高，所以避雷器优先选择氧化锌避雷器。
在绝缘子两端安装并联放电间隙，如下图所示。将间隙的放电电压设置在等于或略大于娟子冲击放电电压，对于防止绝缘层击穿能够起到良好的效果。其原理为当有雷击过电压时时，放电只在保护间隙之间发生，而避免了绝缘导线被击穿。
4、采用合适的中性点运行方式
采用消弧线圈对工频续流进行补偿，有利于接地电弧熄灭，降低了雷击建弧率。目前自动补偿消弧装置被广泛应用，它实时对配电网中的电容电流进行测量并自动补偿，使得电弧残留小于熄弧临界值，有助于接地电弧的熄灭，大大增强了配网线路的供电可靠性。消弧线圈的应用在对于故障属于自恢复性时具有良好的效果，对于非自恢复性故障并非如此。如对于电缆线路出现故障时，投入消弧线圈可能会引起相间短路。一般情况下，架空配电线路都采用中性点消弧线圈接地方式，而对于架空线路和电缆混合的线路中，应慎投消弧线圈。
5、降低接地电阻降
低接地电阻是众多防雷技术中的一个科学方法。当前主要通过两种方式来控制接地电阻：首先是水平接地体的运用。这种方法是在 10kV 配网线路上安装接地体，以此来实现对接地电阻阻值目标的控制，这个实施方法已经取得了一定成效，但所存在的问题是水平接地体的使用相对不够耐久，抗腐蚀性能力也较差，不符合其预期的标准要求。对此目前最有效的办法是根据实际需求对水平接地体进行优化，来提高其使用的质量。另一种方法则是利用降阻剂。通过降阻剂来控制接地电阻阻值，通常是把其埋设在水平接地体周围的土壤，从而有效控制接地电阻值，降阻剂电阻率较低，使得降阻剂和土壤之间的接触电阻逐渐消失，另外降阻剂有着很强的吸水性并同时能有效保全水分，使得水分朝着土壤四周蔓延，这样就达到了控制土壤电阻的目标。
6、提高线路防雷的自动化水平
线路处于高压状态时，可能会引发单一电缆线出现绝缘击穿、断线、闪络等故障，为了有效提高线路的绝缘水平，应根据需要来选择使用自动重合闸装置，而空线路则适合投运自动化的技术应用。作为供电企业，应加快引进自动化防雷技术的步伐，实现智能化、自动化的相关系统设置，不断提升线路以及配电设备等的绝缘度，进而提高10kV配电线路的防雷水平。
总而言之，在对10kV配电线路运行过程中的安全隐患进行分析和调查，发现在配电环节，10kV配电线路受到雷击危害和影响较大。依据调查数据显示，在10kV配电线运行时，其跳闸次数的75%~85%均是受到雷电影响。特别是在一些复杂的地区，土壤中电阻较大，产生雷击发的频率更高。面对这一发展形势，要增加对10kV配电线路防雷工作关注度，利用合理化的方法来进行管理和预防，保证10kV配电线路安全运行，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
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论文作者:李靖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：线路论文; 过电压论文; 防雷论文; 避雷器论文; 电阻论文; 电弧论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第12期论文;