摘要：随着时代的发展，现代化的生活已经离不开电力能源的支撑，目前在我国电网中，10kV配电线路被广泛应用，然而其绝缘效果较差、易受雷击而无法正常供电。该文主要针对10kV绝缘架空线路避雷线保护角进行探究，对绝缘架空线的特点进行论述，并针对避雷线保护角的选择展开了详细分析，得出保护角选取的最佳方案，以便为今后线路铺设、改造人员提供数据支持。
关键词：10kV；绝缘架空线路；避雷线；保护角
引言
10kV配电线路分布广泛，绝缘水平相对较低，在雷电活动频繁的地区，雷害事故经常发生。统计数据表明，一些地区的雷击跳闸事故占电网总事故的40%～70%，而配电网的雷害事故约占整个电力系统全部雷害事故的70%～80%。雷击产生的过电压可能使10kV线路绝缘子发生闪络事故，导致雷击跳闸事故，严重时还可能导致导线断股或断线事故，影响配电网供电可靠性。
1绝缘架空线特点
绝缘架空线相比于传统的裸露导线，具备更好的绝缘性能，借助于导线外皮的绝缘材料，使导线能够有效地与外界环境相隔离，提升配电线路供电的稳定性。绝缘架空线的绝缘外皮颜色多种多样，可以使其视觉上看起来更为美观，并且全新的绝缘导线可以有效防止因树枝搭接而造成短路现象的发生，令城市绿化人员可以对树木更好地修剪，保证整个城市的绿化与美观并存。全新的绝缘架空线可以有效降低非电力人员因误触而引发的电击事故发生频率，提升社会生活的安全性。此外，这种全新的导线与传统导线相比，因绝缘外皮具备良好的导热、散热性能，加大了导线的散热面积，提升了单线路段的载流上限及电力输送的效率。
然而绝缘导线在使用过程中，若是架设线路的方法不规范而导致导线的绝缘外皮与导线间有水分渗透进去。在进行供电过程中，渗透进去的环境污水因多具有酸性，就会在电的作用下而发生电解作用，加快对金属导线的侵蚀速率，加速电线的老化，甚至会使其产生鼓凸或发生导线断裂现象，极大地影响了导线的使用寿命。
2架空线路发生雷击的原因
2.1线路密度太高
因架空线路本身的密度相对较大，这种高密度线路的分布下，使得架空线路非常容易遭受雷击。例如：某地区实际土地面积只有2465km2，但为了保证电力供应，配置了400多条架空线路，这就意味着其密度达到了每公里土地就出现1km的线路，从而导致雷击的概率迅速增加。
2.2雷击活动较为频繁
因某季节或者某个地区雷击活动非常的频繁，或者雷雨天气较多或者处于雷雨季节的情况下，使得雷击活动的频率增加，从而使得架空线路经常性遭受雷击。通常情况下，平均每年雷暴天气在15日以内的地区，称之为少雷区，若雷暴天气达到了40日以上，那么就可称之为重雷区。南方地区，尤其是在遭遇雨季时，其雷雨天气都非常多，雷暴平均会达到130日，故其架空线路经常性会出现雷击天气。
2.3线路架设部位
在架空线路遭受雷击的原因中，线路架设的位置不合理也是其中主要原因之一。伴随着城市的发展，城镇化建设的推进，城市的土地利用率也因此越来越高，同时经济价值也在增长，这就使得城市在对线路进行架设的过程中，为了不占用宝贵的城市土地资源，通常会选取空旷的山坡或者野外等区域，这些地区本身就非常容易导致线路遭遇雷击的概率升高，加之，不少线路在架设期间并未对其地质条件等作出勘探，使一部分线路被架设在有色金属丰富的区域，从而进一步增加了雷击事故。
2.4线路的接地电阻值过小
在架设线路中，过大可能会引起无法引流，但若过小可能会导致无法耐受雷击现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在线路架设过程中，为了确保线路不会遭受到污染，线路普遍会采用各种合成绝缘子，这种绝缘子本身耐受雷击的水平就非常低，故极易发生雷击事故。
3避雷线保护角的选择分析
3.1确立分析前的约束条件
避雷线的架设主要是为了防止导线因雷击而出现线路跳闸或断线现象发生，为了使这一工作顺利进行就应该遵守相应的工程技术规范原则，除此之外，进行保护角选择工作之前还应确立一定的数据分析约束条件。在开展分析工作前，应先查阅相关资料搜集相关的配电线路设计方法，并借助于资料中的各类公式与实际数据，计算出避雷线的保护范围、保护角与雷电绕击率间的关系，线路的耦合系数、保护避雷线的档距中央并对线路架设过程中的多种应力进行分析，以保证工作顺利进行。
例如：某地在确立约束条件时，首先，对国家出台的配电线路架设规范标准文件进行查阅，保证导线的最低处与地面间距应不小于6.5m，结合当地的配电线路架设情况，档距约在50m，弧锤距离约在1.3m，即线路杆体的总高度应该在7.8m以上，根据相关计算公式可以得出，保护角α的角度应在10°以上。其次，应结合实际情况将避雷线的保护范围进行确定，随后根据保护角与雷电绕击率之间的关系将保护角的取值范围进行进一步确立，根据当地的地理环境保护角α的取值范围应该不大于25。
3.2对避雷线的防雷效果测评
在开展防雷效果测评前，应对配电线路架设区域的雷电产生次数进行统计，通过查询该地往年的相关气象数据，将该地区近些年的雷电产生次数记录下来。为了方便后续对线路防雷效果的评价，在对该地区历年的雷电次数统计过后，应该经计算取均值。还应查询相关资料，将地区的雷电击杆率进行明确。
分析导线跳闸与烧断原理，其是因为雷电的电压较大，导致线路中出现高压闪络现象，产生外放电弧，进而影响配电线路的正常运行。因此，在数据提取完成后，应对地区的线路建弧率进行计算。
3.3绝缘导线防雷措施
针对10kV架空线路在配置了避雷线后，为了能够更好的保障线路的运行安全性和防雷效果，还可为其配置过电压保护器，通过节流元件的限制作用促使工频续流得到切断，在限流消弧角的基础上实现对雷电过电压的有效控制，促使10kV架空线路在运行期间不会因雷击电流过大而受到影响，增强运行安全性和稳定性。除此之外，通过配置过电压保护器，还能够在一定程度上降低跳闸故障的发生概率。在实际运用期间，相关人员可根据已经建成的10kV架空线路的具体运行情况，经过合理的设计和计算之后，选取与其相适宜的过电压保护器，例如嵌入式过电压保护，其在与避雷线的相互配合下，能够较好的弥补彼此之间存在的漏洞，促使10kV架空线路的断线故障得到最大程度的控制，从而更好的保障其运行质量。
结语
总而言之，10kV架空线路在运行过程中易遭遇雷击故障，为了能够更好的保障其运行安全性和稳定性，根据其实际情况为其配置相应的避雷线，能够较好的实现引雷效果，提升运行质量。在分析避雷线保护角选择时，应该确立相应的约束条件，并对方案的防雷效果进行测评，以便依据于此找寻出最佳的保护角角度，最后还应该对防雷措施进行探讨，以便进一步提升线路的防雷效果，促进我国电力企业发展速率。
参考文献
[1]张静,金明,程云国,等.10kV绝缘架空线路避雷线的保护角选择[J].电瓷避雷器,2019(2):84-89.
[2]佚名.国网山东省电力公司完成世界首台35kV架空线路绝缘包覆机器人现场首试[J].电力信息与通信技术,2016,14(11):67.
[3]万玉辉.浅析10kV配电线路防雷分析及对策[J].低碳世界，2017，(31)：33-34.
[4]韦钰，姚惠钦，陈宇晨．城市10kV配电线直击雷过电压仿真计算[J]．上海工程技术大学学报，2013，27(1):17－19．
论文作者:廖巨成,滕飞,李益峰,熊潇潇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：线路论文; 避雷线论文; 导线论文; 过电压论文; 防雷论文; 雷电论文; 事故论文; 《电力设备》2019年第19期论文;