摘要：10kV配电线路由于没有架空地线，电压等级低，线间距离也较小，所以配电网绝缘水平较低，易发生雷击过电压而造成绝缘事故。雷害事故导致配电设备和用户设备的损坏，造成大面积停电，严重的情况下甚至造成人身伤亡，给人们日常生活带来不便。因此需要对其防雷水平及防范措施进行研究，以期能够减少雷击跳闸次数，提高配电网络供电可靠性，确保电网安全运行。
关键词：配电线路；感应雷过电压；防雷；优化措施
一、10kV配电线路雷击的基本特征
综合各方面因素，配电线路通常架设在地形复杂的空旷地带，非常容易遭受雷击。配电线路遭受雷击主要有两种形式：其一是直击雷，当架空线路上方积聚大量静电荷而该线路地下可能存在大量金属等时，当静电荷积聚到一定程度时就瞬时向大地稍放，形成很大的冲击电流，流过（击中）导线、绝缘子等配电设备，从而烧断导线，击穿或击烂绝缘子，这种情况在同一地点每年都会发生且每年发生不少于一次；其二是感应雷，一旦地面发生雷击，地表周围的电力、电子设备就会产生包含有静电份量、磁份和辐射份量的电磁感应，并且相当强烈，当这些电磁感应传递到线路中时，10kV线路上就会产生感应过电压。雷电流的大小、线路距雷电通道的远近、线路的悬挂高度等因素都会影响到线路上过电压的幅值，一般情况下会达到10～400kV。
感应过电压如果大于80kV，即当感应过电压与线路工频电压之和大于绝缘子50%的放电电压时，10kV线路绝缘子会产生闪络现象，导致线路短路、跳闸。据国外资料介绍，配电线路上雷击占20%，感应占80%（感应过电压的波头长度为1～2ps，波尾长度为3～10ps，感应过电压波沿每相线路传播。95%以上感应雷的放电电流小于1kA，但远远小于直击雷电流）。因此，引起10kV线路跳闸的主要原因是感应过电压引起的。
二、对10kv配电线路防雷措施存在的问题分析及研究配电线路雷电故障的影响因素
2.110kv配电线路受雷击时各方面性能的变化特征
根据统计发现，雷电天气时配电线路更容易发生故障，通过分析配电线路受雷击时各方面的数据特性掌握引起线路累点故障的原因，从而对症下药，采取有效的措施提高配电线路的稳定性和安全性，保证人们的日常生活不受影响。配电线路受到雷电影响而跳闸的形式通常有两种，直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压是在雷雨天气时，雷电直接对配电线路进行放电，电流流经电力装置或杆塔直接泄入大地，从而造成较强的电压降。感应雷过电压，指的是雷电并没有对配电线路装置直接进行放电，而是对配电线路周边的大地进行放电时，主要是静电分量产生了较强的感应电压从而对配电线路产生影响，产生感应雷过电压。10KV的配电线路主要采用中性点非直接接地的方式，一相绝缘闪络，产生的电流很小，配电线路正常工作不会出现问题；两相绝缘闪络则会造成短路状况，从而线路产生跳闸，配电线路不能正常工作，对供电系统产生不利影响。经过科学计算，通常将雷电在配电线路65m以内的放电成为直击雷电，而雷击点在65m以外时才算做是产生感应雷过电压。
2.2配电线路的避雷措施不完善会导致易发雷电故障
配电线路的变压器是配电线路的重要组成部件，配电器受到雷电天气的影响容易出现故障。在变压器上安装的避雷器，类型大多是老式阀型，避雷效果不如人意，随着科技的进步与发展，出现避雷效果更好的避雷器，老式阀型避雷器性能无法保障，对避雷器的日常监测维护工作不到位，大多数的避雷器都老旧不堪，避雷功能微乎其微，无法保障配电线路的安全性和稳定性。目前我国对配电线路的避雷措施还不够完善，经现场调研可以发现，在配电网线路中，只对变压器的高压侧配备了避雷器，而对低压侧并没有安装。这就导致在雷雨天气时，当变压器受到雷击时，高压侧有避雷器保护，低压侧容易受到雷电的破坏，而且高压侧的避雷器与低压侧外壳相连，两者用同一个接地体，低压侧受到雷击破坏，同样会导致高压侧受到电磁感应的作用产生感应高电压，使高压侧的线路安全性依旧得不到保障。
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2.3防雷保护措施和日常维护不到位是引起配电线路雷电跳匝的重要因素
为了提高配电线路的安全性和防雷能力，对接地电阻有着明确的规定，当变压器容量在100kVA以下时，应保证接地电阻的阻值在10Ω以下，当变压器容量在100kVA以上时，则应保证接地电阻的阻值在4Ω以下。科学证明，接地电阻满足这个要求是能够提高变压器的防雷能力。但是在维修监测时可以发现，接地电阻的阻值不满足要求，而且由于日常防护措施不当，没有对线路进行防腐蚀处理，经过长时间的使用，受到外界化学物质或自然因素的影响，配电变压器和相应的开关接地装置都受到了腐蚀，其工作性能受到影响，表面由于腐蚀氧化作用产生的铁锈会增加其阻值，导致接地电阻不满足规定要求。由于对配电线路网络中的有关线路日常维护措施不够重视，相关的政策规定也不够完善，导致配电线路中的接引地下线长时间得不到维护，受到腐蚀导致产生铁锈甚至断裂情况，有的线路在安装的时候不符合规范，导致出现松动，这些都使得接地引下线与接地体之间无法可靠的工作，保证配电系统的正常工作。
三、电力系统中10kV配电线路的防雷措施
在10kV绝缘线线路中，由雷击引起的配电网络的无法正常状态运行，其断线的断点位置一般在绝缘子附近，对于实际电力系统中的10kV绝缘线路现阶段可采取如下的防雷措施：
（1）可以安装避雷线，这种手段的避雷效果也最好，也能够使感应电压降低，但是其可行性与难度比较大，大面积的安装避雷线成本比较高线路复杂导致防击效果不佳。
（2）提高电力线路中绝缘子的耐压水平，把10kV绝缘子改变为防雷绝缘子就能够将很大程度上有效地提高防雷水平。
（3）在现实工作中的多雷区或按照相关档距所安装的线路避雷器，能够有效地减少了雷击断线事故。
（4）采用延长闪烁路径的方式，这样就导致电弧比较容易熄灭，在局部上增加了绝缘的强度，假如在相应的导线和绝缘子的相连处加强了绝缘，或者采用了长闪烁的路径避雷器等。
（5）局部剥离其电力线路中的绝缘导线，这样就导致局部成为了裸导线，进一步确保电弧能够在剥离的部分进行滑动，而并不是某一固定的点上烧蚀，与此同时还可为今后的施工提供一个能够挂线的地点。低压线路还应该从变压器的出口处安装相关的低压避雷器或者击穿保险器，与此同时需要做好接地工作，接地的装置接地电阻营销小于4Ω。中性点的直接接地低压电力网中的相关的中性线应该在电源点上接地。低压的配电线路中，在干线与分支线的终端处应该继续进行重复接地，每年的重复接地装置的接地电阻应该小于10Ω，对于一些比较长的电力线路，重复的接地装置应该不少于3处。尤其是防止雷电波沿着低压的配电线路侵入到用户中，对这些接户线上的绝缘子铁角也应该进行接地处理，接地的电阻应小于30Ω。
结束语
在10kV配电线路防雷系统中，防雷措施应该全面从工程的设计环节就进行认真考虑，应该依据作业中各地的具体情况，采取一切有效、可行的防雷措施和方案，选用那些质量比较可靠的电气设备与可靠性相对较高的防雷设备，与此同时还应该真正地遵循等电位的根本原则，做好符合规定和要求的共用接地网装置，综合地考虑好防雷和接地，那么只有如此的线路与设备才能够有效地避免遭受到雷击危害的可能性，为配电线路的正常安全可靠运行提供保障，保证电力系统的正常运行和居民的正常生活。
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论文作者:黄勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/12
标签：线路论文; 过电压论文; 防雷论文; 避雷器论文; 雷电论文; 感应论文; 绝缘子论文; 《基层建设》2019年第18期论文;