广东电网清远英德供电局
摘要：随着环境的日益恶化，某些地区的自然灾害频发，许多地区的10KV配电网线路遭受雷击出现了故障。这些事故严重威胁到电网的供电安全，降低了配网的供电可靠性，同时给人们的日常生活带来了很大的不便。本文将分析10KV配电网线路遭受雷击的原因，同时提出相应的防雷措施，以达到提高配网供电可靠性的目的。
关键词：10kV配电网线路；雷击；防雷措施；
1、雷击配电线路的主要原因
（1）由于部分线路铁塔、开关、配变等的接地线被盗严重，使设备失去保护，被盗的接地线未能及时接上而造成雷击线路、避雷器等情况。（2）由于10kV线路一般上方都有多处110kV以上线路交叉跨越，高电压等级的线路从远处带来雷电，加上10kV线路本身的防雷设计比高电压等级的线路要低，当同样都位于多雷区时，由于10kV线路的先天不足，防御雷电的能力，当然会显得较为脆弱，经常遭受雷害也不足为奇。（3）由于设计上的原因部分10kV线路使用针式绝缘子。显然针式绝缘子在线路档距跨度大、抵御强风、台风、雷电等恶劣环境上使用，效果明显优于瓷横担，但是如果针式绝缘子发生内部击穿时，故障不易被发现，而且我们现在使用的针式绝缘子都是耐压35kV的绝缘子，在强雷电时被击穿、击破，由于绝缘子本身的耐压高，有可能还可以继续正常工作，这种情况巡视是很难发现问题的。若这些隐患和薄弱环节不排除，线路仍会遭受雷害影响。（4）由于线路杆塔、开关、配变地网安装不规范、不合格，例如接地圆铁与接地角桩焊接不良、接地网年久失修，地网腐蚀、遭到周围基建施工破坏，甚至挖断等都是造成配电线路容易遭雷击的原因。（5）避雷器质量不良或长期经受雷电冲击失效等原因，使避雷器形同虚设也是造成配电线路容易遭雷击的原因。（6）测试接地电阻方法不规范、仪器不准确导致误判断留有隐患也是造成配电线路容易遭雷击的原因。
2、配电线路遭受雷击的类别
（1）直击雷，当雷云与地面的放电直接落在电网线路或设
备时，将在电网中通过很大的电流，产生的过电压称为直击雷过电压。直击雷产生的电流、电压很高，电流峰值一般会达到几十kA至几百kA，电压峰值一般会达到几万伏至几百万伏，瞬间释放功率极大，破坏性大，往往会使得配电线路断线、设备烧毁或绝缘子被击穿。
（2）感应雷，可以划分为静电感应和电磁感应过电压两种形式，其中静电感应是因为雷云距离地面较近，在架空线路或者其他导电突出物顶端感应出大量电荷，当雷云对导线附近地面或物体放电现象产生时，静电场随之消失，导线上之前积攒的感应电荷则被释放，迅速转化为强度极大高电压冲击波。电磁感应是指受到雷击的影响，雷电流周围的空气将会产生急剧变化，进而引发周围磁场的变化，最终在周围导体上展现出极高的电压。感应雷过电压一般会达到数百千伏，不仅会造成线路出现绝缘闪络，而且还会破坏线路上的电气设备。
3、雷击导致线路停电的分析
（1）直击雷在配电线路中产生极大电流和电压，对电网具有很强的破坏力，超强的雷击电流以及受雷击损坏的线路或设备形成的短路电流，都足以使线路开关保护动作而跳闸停电。所幸的是，10kV配电线路受到直击雷影响发生故障的现象几率较少，约占雷害事故中的20%。感应雷过电压是引发10kV以上配电线路产生故障的主要原因，基于此，在雷电防护过程中应当以防感应雷为主。
（2）当裸露导线遭受到感应雷击之后，往往会引发线路的闪络，电弧受到电磁力的影响，往往会在雷点两侧的导线表面流动和衰减，并且经过绝缘子和杆塔对闪络进行放电，最后电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，引发线路开关跳闸。而绝缘子闪络后一般都能自行恢复绝缘。这种情况若重合闸动作，一般重合闸成功而不造成停电。
然而绝缘导线遭受感应雷击之后，雷电过电压往往会引起线路绝缘子闪络，并且将绝缘层击穿。击穿周围的绝缘物之后，将会对电弧的运动产生较大影响作用。电弧在击穿点燃烧之后将会使绝缘物全部被击穿，并且将线路在开关跳闸之前将导线熔断，最终导致停电。
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（3）当导线遭受雷击之后，极高的雷电压往往会使绝缘子和避雷器被击穿，甚至会产生更大的雷电流将导线击穿，最终造成线路单相接地故障停电，或多相接地短路故障跳闸停电。
4、10KV配网线路防雷措施及效果
4.１ 提高线路器件绝缘子水平
一般而言，雷击造成线路故障的直接原因是线路元件的绝缘水平不足，因此提高线路的绝缘水平就能从最大程度上防止雷击造成的配网故障。一般而言应从以下方面入手：
（１）提高绝缘子的绝缘水平。现阶段我国配电网中大量使用了绝缘子，研究人员得出雷击闪络电流和绝缘水平之间的关系，通过数据对比可以发现，在同样的雷击距下绝缘子的绝缘水平越高，其闪络电流越小。所以更换绝缘等级更高的绝缘子能够提高线路的绝缘水平。
（２）做好接地装置的维护工作。10KV配网线路的运维人员要定期对线路接地装置的接地电阻进行检测，一旦发现电阻过大的情况要及时维护，确保线路接地装置的电阻低于10Ω，对于１ｋＶ以下的设备其一般公用一个接地装置且阻值不大于４Ω。
4.２ 架空绝缘线路加装防雷击断线用防弧金具
近年来，由于架空绝缘线具有突出的优点而在10KV配电线路中大量使用，但遭受雷击导致断线的事故却急剧增加。如绝缘导线在雷电过电压时引起绝缘子闪络并击穿导线绝缘层时，被击穿的绝缘层呈针孔状，持续的工频短路电流电弧在针孔处燃烧使导线在短时间内被整齐烧断。为防止雷击断线，可在线路绝缘子处剥离部分绝缘层后安装防弧金具，使雷击过电压仅在防弧金具与绝缘子铁脚之间引起闪络使持续的工频短路电弧的弧根固定在防弧金具上燃烧，从而保护导线免于烧伤。
另外，可以降低杆塔的高度从而提高线路的防雷水平，在同样的雷击距时，配网杆塔高度越低，线路中的闪络电流越低。所以在保证配网安全运行的前提下，降低线路杆塔的高度能够提高线路的防雷水平。
4.3 配网线路安装ZnO避雷器
在配网线路上安装ZnO避雷器是一种新型的防雷措施。相关研究数据表明，10KV线路每200ｍ安装ZnO避雷器，能够将感应雷引起的故障次数减少90％左右，因此ZnO避雷器能够很好地防止雷电对配电线路造成的损害。在线路中安装线路避雷器，可以将避雷器的伏－秒特性与绝缘子串的伏－秒特性相结合，当线路遭受雷击时，线路避雷器可靠地动作，以保护绝缘子串不发生闪络。而且，线路型ZnO避雷器，体积小、重量轻，便于在较复杂的地形进行安装。
4.４ 加强配电线路的监管
对配网运维人员经常进行技术培训，增强对配网线路的维护和管理工作，加强配电线路监管工作也能有效提高线路的防雷效果。纯架空线应该采用投运自动措施；如果配电线路的绝缘效果低，就应有选择性地使用自动重合闸。在处理10KV配电线路防雷情况的混合线路时，如果电缆的长度达不到整条线路的70％，则不关注配电项目线路中绝缘子的影响。
5、结论
综上所述，雷击事故已经严重影响了10kV配电网的安全运行，也给供电企业带了巨大的经济损失，造成事故停电还带来了较大的社会影响。因此，要充分认识到防雷工作的重要性。我们要根据配电网的具体情况，结合各种避雷方式的特点，不拘一格，挑选最适合的一种或几种措施，相互弥补不足，以达到最佳的避雷效果，同时要加强架空线路及其防雷设施的维护管理，提高线路本身的抗雷能力，确保避雷设施功能有效，保证配电网安全、稳定、可靠地运行。
参考文献
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[2]陈绍永.变电站二次设备防雷技术探讨及应用[J].电子世界，2016（10）：143~145.
[3]张国慧.10kV配网线路防雷技术措施探讨[J].机电信息，2011（33）：376~378.
论文作者:陈善机
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期9月上
论文发表时间:2016/12/12
标签：线路论文; 绝缘子论文; 过电压论文; 防雷论文; 避雷器论文; 导线论文; 雷电论文; 《基层建设》2016年25期9月上论文;