摘要：随着当前我国社会和经济的发展，配电线路的安全要求也越来越高。从10kV配电线路的防雷安全性出发，对当前10kV配电线路的防雷影响因素进行分析，进而提出相关的防雷措施，希望对改进当前10kV配电线路防雷安全能有一定的借鉴与指导意义，促进配电线路的安全高效运行。
关键词：10kV配电线路；感应雷过电压；防雷措施
引言
10kV架空配电线路是电力系统的重要组成部分，由于10kV配电线路绝缘水平低下，对雷电过电压基本没有防护能力，特别是在雷电活动频繁地区，雷击跳闸事故在总的线路跳闸事故中占有很大比例，因此，加强10kV配电线路的雷电防护能力是降低配电线路跳闸率的重要途径。
1 10kV配电线路雷击过电压的特征
如果地面发生雷击，地表周围的电力和电子设备就会产生很强烈的电磁感应，其中包含一个静电、辐射和磁重量。当电磁感应传输到线路中时，10kV配电线路会产生一个电压。线电压的大小为雷电流的大小有关，线路距雷电通道的远近、线路的悬挂高度因素有关，通常可以达到10kV～400kV。如果感应电压大于80kV，线路绝缘子能使线和旅行时的电压高于线50%放电电压。所以10kV配电线路跳闸是由感应电压引起的。
2 10kV配电线路的防雷影响因素分析
2.1感应雷对10kV配电线路的影响
数据显示，直击雷过电压的雷击跳闸率达到100%，但直击雷事故在配电线路中发生的比例并不高，感应过电压导致的雷击事故在总故障比例中达到90%，成为10kV配电线路雷击引发的线路故障的主要因素[1]。在雷云形成过程时，雷云和大地之间进行电场感应、雷云与雷云之间放电和雷云对地放电时，雷闪电流所产生的强大电磁场作用在各种线路上从而感应出过电流、过电压，这些电流、电压经过线路进入设备形成的雷击就被叫做感应过电压。依据计算，对导线高度10m的配电网架空线路来说，当雷击点距离线路50m时，雷电流的幅值就为100kA，在没有任何防范措施时，感应雷过电压的最大值约为500kV[2]。在配电网线路绝缘水平低和过电压如此高的情况下，非常容易发生绝缘击穿、断线、闪络等事故。
2.2 绝缘水平对10kV配电网耐雷水平的影响
配电线路中绝缘子是决定配电线路绝缘水平的主要设备，绝缘子闪络或爆炸造成的事故占配电线路事故很大的一部分。而绝缘子闪络和爆炸事故和绝缘子的日常运行维护有很重要的关系。如果在10kV配电线路中处于运行状态下的绝缘子没有采取任何的检测措施，没有相应的轮休、轮换和轮检制度，加之线路的运行时间长，线路老化严重，线路中就会出现大量的劣质绝缘子，而劣质绝缘子的存在会导致配电线路绝缘水平的降低，这样当线路遭到雷击过电压的时候就特别容易发生立即跳闸事故。
2.3 防雷保护安装对10kV配电线路的影响
在10kV配电网线路中安装防雷保护，安装方法有如下三方面：
（1）变压器在配电网中的安装。如果电压超过额定值，绝缘将是中性点的变压器被打破。在现阶段，对于配电网变压器的防雷，大多都是安装在高压侧的避雷器，为了注意防雷的低电压。但值得注意的是，在接地线的低压避雷器，要在变压器零线开始安装。主电流型保护装置不允许零线重复。如果使用保护的话，避雷器的效果会不好，所以，只有避雷器安装在保护器的前面，会更好地发挥防雷的作用。
（2）安装在立柱上的开关。因为在该列的开关的绝缘水平低于线路绝缘子，避雷器应安装在设备的两端。在当前情况下，一些开关和制动器在制动和制动时没有安装。
（3）安装在电缆分支箱和开关柜上。在10kV配电网的保护，其保护点的安装应强调。总的来说，有两种安装方式：一种，是在每一个单位安装相应的避雷器，二种，有更大的选择安装，但是这个安装的成本较高。在输电线路铁塔和安装的多个雷击事故中，安装在配电线路分支上；配电变压器、柱开关和刀开关等重要设备、配电装置。
3 10kV配电线路防雷措施探讨
为了进一步降低雷害事故发生率，使供电网络更加安全可靠，国内外许多专家学者都在努力寻找各种途径及措施对雷击事件进行预防，从而更加有效的保护配电线路的稳定性和安全性。其中主要有以下几种措施可以对配电线路进行保护：增加线路绝缘性、设置避雷器、安装自动重合闸、增加避雷线、运用消弧线圈、降低杆塔接地电阻等。
3.1 架设避雷线
为了尽量减少雷电击中配电网络，架设避雷线是所能够采取的最直接的措施。在配电网络中设置避雷线能够将雷电流分成几部分，并分别向每个线柱集中，从而提高线路的耐雷水平。一般情况下的感应雷，可以通过避雷线的屏蔽作用来降低其在相导线中生成的过电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从传统方法上来说，通常采用架设同杆避雷线的方法来对空旷地区的配电线路产生屏蔽作用，以此保护其安全性，通常可以将感应雷所产生的过电压降低到初始的值的（1-K）倍，其中K代表供电导线与避雷线间的耦合系数与冲击系数的乘积，因此，避雷线的设置对降低感应过电压具有重要的作用。
3.2 提高线路绝缘水平
通常来讲，在配电线路中使用绝缘性较高的绝缘子能够提高网络的整体绝缘水平，而应用最多的绝缘子是瓷横担。与针式绝缘子相比，瓷横担具有更高的耐雷水平，一般为针式绝缘子的两倍，因此，一般将瓷横担运用到直线型杆塔中，这样可以大大提高供电线路的绝缘性能，进而从整体上提高供电线路的耐雷水平。另外，还可以采取以下方法提高线路绝缘水平：增加绝缘子的片数、把裸导线换成绝缘导线、更换绝缘子型号等等。
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。
3.3 加装避雷器
加装避雷器是当前10kV架空配电线路中应用比较广泛的一项防雷措施。
根据避雷器的基本保护性能及发展历史，避雷器大致可以分为管型、磁吹、放电间隙、阀型以及金属氧化物型等多种类型。
自氧化锌的压敏特性被探索出来之后，金属氧化物电阻由于其特殊的伏安特性逐渐发展起来，从而进一步推动该类型避雷器的发展，氧化锌避雷器逐渐应用到10kV配电线路中，从而逐步取代了传统的阀型避雷器。而由于科学技术发展迅速，再加上自然环境及社会因素的影响，氧化锌避雷器中所使用的绝缘材料也必须不断发展。
3.4 降低杆塔接地电阻
历年来，人们在研究接地电阻时使用了许多材料来作为接地体，并通过各种途径来降低电阻，其中主要涉及到钢、铜以及热镀锌材 料等多种类型，使用这些材料主要是为了降低接地电阻，并延缓接地体的腐蚀，与钢质材料相比，铜材与热镀锌材料更能够通过延缓接地体腐蚀来提高其寿命，但这两种材料的造价明显偏高，在经济上不太合理。
根据国内外研究结果表明，接地电阻增大时线路雷击跳闸率成指数规律上升，故减小杆塔接地电阻可以有效地提高线路耐雷水平，但当雷电流过大时，此种方式的作用有限的，且高土壤电阻率地区难以降阻。
降阻的措施有加大接地体尺寸、水平外延接地体、采用降阻剂、深埋接地极、换土等。为加强散流作用，集中接地装置一般有3-5根垂直地极组成，在高电阻率地区，则敷设3-5根放射形水平地极。
3.5 合理使用消弧线圈
在雷电频发且接地电阻难以进一步降低的区域，可以通过使用消弧线圈这一方式来增强10kV配电网安全性。雷击初期一般为单相闪络，随时间变化而逐渐发展为相间闪络，而消弧线圈能够有效消除雷击单相闪络所产生的接地故障，使其不能进一步生成持续的工频电弧，而在雷击产生多相闪络故障时，首次闪络一般不会产生跳闸，这时，首次闪络的导线作为避雷线来使用，增加了分流及对非故障相的耦合作用，降低未闪络相绝缘上的电压，从而使供电线路拥有更高的耐压性能。此外，合理的选择消弧线圈的相关参数，能够大大降低相间闪络产生工频电弧的可能性，从而使线路运行更加可靠，基本上可减少1/3左右的雷击跳闸事件。
3.6 装设自动重合闸装置
由于供电线路的绝缘性能够自动恢复，在配电线路受到雷电危害时，雷电闪络会造成稳定的工频电弧，从而使得各相电间产生短路现象，开关跳闸，此时线路中没有电流，电弧也自然被熄灭。因此，装设自动重合闸装置能够很好的提高供电线路的安全性。据相关数据表明，低于35kV的供电线路拥有更高的重合闸成功率，一般为50%-80%。所以，在雷电多发区域的10kV线路及其分支线路应尽可能的使用安装重合闸装置，以进一步提高供电安全性。
4 结论
配电线路的防雷措施对线路的安全稳定运行至关重要，雷击通过感应过电压给配电线路带来冲击从而导致跳闸，为了防止雷击造成配电线路的故障，有必要采取相应的防雷措施，不同的防雷措施效果及投入成本不尽相同，因此，要结合当地的实际选择合适的防雷措施，以满足配电线路的运行要求。
参考文献：
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论文作者:邱小灵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/17
标签：线路论文; 过电压论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 避雷器论文; 避雷线论文; 雷电论文; 《基层建设》2017年第18期论文;