【摘要】10KV配电线路广泛的分布于我国各个地区，是我国电力网络的重要构成部分之一。虽然10KV架空配电线为我国的供电网络建设贡献了重要的力量,但是由于其结构较为复杂,绝缘水平不佳，且大多分布在野外，10KV架空配电线路遭受雷击的受损的概率非常高,雷击受损后的10KV架空配电线路不仅会导致居民的日常生活用电受到影响,其检修及维护也花费大量的人力及金钱成本,因此,如何有效的实现10KV架空配电线路防雷保护工作已经成为了当前我国电力工作者所研究的重点方向之一。本文对10KV架空配电线路遭受雷击后将会出现的问题进行分析,从电线防雷击的基本原则出发，探究有效提高我国10KV架空配电线路
【关键词】10KV架空配点线路；防雷保护；配点变压器；策略研究
10KV配电网是我国配电网络中最为重要的组成部分,这种类型的配电网主要在野外架空设置,因此更容易遭到雷击的破坏,并且由于10KV配电线路往往具有较长的长度,因此在遭到雷击破坏后修复的难度也更大,对于10KV配电线路的防雷安全保护工作已经成为了当前我国电力安全工作中的重中之重。当前我国对于10KV配电线路的防雷措施主要包括假设避雷线、避雷器,配备自动重合闸设置等。
一、10KV架空配电线雷击的成因及危害
雷电的形成主要有三种形式,其中对于10KV架空配电线影响最大的是雷云对地放电。由于雷电造成的过电压往往要比正常10KV架空配电线上运行的电压高出两倍以上,因此当架空配电线路遭到雷击时便会直接由于过电压的影响而出现损坏,其损坏的主要形式包括电路跳闸、避雷器爆炸等,严重时甚至会出现火灾事故。
由于10KV架空配电线路间的关联性非常强,因此在某一段配电线路遭到雷击而出现故障后,这一段线路所在的区域的整体配电网络都将陷入瘫痪,从而使得其配电的区域出现停电,对这部分区域居民的正常生活造成影响。特别是对设置在野外的10KV架空配电线而言，由于其处于周边相对空旷的地区,因此遭到雷击的概率更大,在出现故障后进行人工维修的难度也会随之增长。当前我国对于10KV架空配电线的雷击故障抢修工作已经成为了我国电力工作者工作的主要内容之一,特别是在雷雨季节高发的夏季，10KV架空配电线遭到雷击出现故障的概率更高,为我国的电力检修工作带来了极大的工作负担。
二、10KV架空配电线路防雷保护技术的应用研究
1、安装行之有效的避雷保护措施
19世纪著名科学家富兰克林发明了避雷针,随后避雷针技术便在世界各地的别来工作领域普及开来,我国大部分的城市及通讯基站避雷措施也以避雷针为主，但在近年来,由于城市建设的不断加快,建筑密度的不断提高,避雷针的避雷作用被大大削弱,在发生雷灾时经常会出现雷电击打到其他设施上而不击打避雷针的情况。富兰克林避雷针失效的最主要原因在于在雷电击打避雷针后出现了反极低性电荷层，在这种情况下电荷层外层和内层的电场强度相互转换,避雷针周边的物体在这一情况下就会由于无法释放向上的电荷削弱电场强度而遭到雷击。
针对富兰克林避雷针失效的原因,研究者总结出了避雷针多想有效实现避雷作用所应当具备的基本条件，即避雷针接闪部分应当是一个大尺寸的物体,具备引雷效应,并且接闪器应当具备一个尖端外表，从而实现接雷效应。富兰克林避雷针在这两个基本条件上是相互矛盾的,因此现代10KV架空配电线应当采用无晕避雷针作为最基本的避雷装置。无晕避雷针在传统的避雷针基础上增添了均压环和半导体棒,并且在均压环和中间电极之间增添了绝缘棒，下方连接放电腔，由此实现了对于雷电的上行先导，实现架空配电线路的有效避雷。
除此之外,对于处在山区雷击高发区的架空配电线路，在为其安置避雷器的同时应当尽可能的优先考虑假设避雷线的避雷方法,从而尽可能的屏蔽避雷器,避免避雷器损坏对于线路整体的破坏。采用架设避雷线的方法对架空配电线路进行避雷保护的成本也比较低,更有利于降低电力企业的维护和检修成本。
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2、采取最为合适的线路导线
当前我国对于10KV架空配电线路的导线选择通常采用绝缘导线，这种表现虽然可以有效的进行绝缘,保护电路运行的正常稳定,但在遭受高压雷电击打后非常容易因为电压过高而出现绝缘子闪络的现象,这就会造成电弧持续发热而无法转移到线路的两端,从而引发火灾。
现代科学实验的研究结果表明,裸导线现在遭到电击后其工频电弧将会在雷击电磁的作用下迅速的流向的两端,从而在变压设备的引导下流向大地,不仅可以减少架空配电线路的火灾隐患,还可以有效的避免雷击对于架空配电线路导线的伤害。除此之外,裸导线的使用成本也要显著低于绝缘导线,因此电力企业在架设10KV架空配电线时应当依据装配地区的具体环境选择合适材质的线路导线，在环境较为恶劣、更容易出现雷电天气的郊外及山区应当首先考虑裸导线。
3、“电源防雷箱”配电电压器防雷
在过去我国的10KV架空配电箱的电压器防雷装置的选择通常为“双地网”防雷装置，这个装置通过对变压器两端的电压限制来实现对于变压器的保护,在这种保护下当配电低压器遭到雷击时就会有电磁感应现象使得这些电压进行政变换过电压。
但是,“双地网”避雷装置要求高压地网与低压地网之间要有较长的距离限制,但在实际的10KV架空配电箱网络建设的过程中,两者之间的距离差距是很难达到“双地网”避雷标准的,在这种情况下雷电和下接地网之间产生的电流就会导入土壤中,从而使得土壤变为了电极，土壤对于变压器的破坏仍然存在。
针对“双地网”避雷设备在实际使用中出现的问题,对于配电器低压端的限制是避免变压器遭到雷击破坏的最重要环节。因此,电力企业在架设10KV架空配电线路时可以采用“电源防雷箱”来实现对变压器的避雷保护。“电源防雷箱”内通过利用空气间隙和ZnO阀片等来实现对于电压的限制,从而实现对于变压器的有效避雷保护。对于电力企业而言,“电源防雷箱”内所使用的SPD阀片的价格是国产普通低压避雷器价格的十倍左右，为了降低10KV架空配电线路的避雷保护设施建设成本，电力企业可以将ZnO阀片更换为普通低压避雷器,这两种设备之间的低压避雷效果是相近的。
三、总结
综上所述,10KV架空配电线路是我国野外电力网络构成的最重要部分之一,由于这一架空配电线路往往架设在野外,因此遭到雷击破坏的概率相比较于其他电力设施而言要更高。在过去我国对10KV架空配电线路的导线选择往往采用绝缘导线、普通避雷针和“双地网”配点器防雷设备，通过科学研究的结果表明这几种避雷设施对于架空配电线路防雷的效果有限,无法实现对其的有效保护。因此,我国的电力工作者应当针对架空配电线路建设的具体环境和需求,通过选择裸导线、采用“三点一地”、无晕避雷针等设备，实现对于10KV架空配电线路的有效避雷保护,为我国人民的用电稳定性和安全性做出保障。
参考文献:
[1]陈志聪.10kV架空配电线路防雷措施配置方案研究[J].科技与创新,2016(21):94.
[2]廖水川.探析山区10kV架空配电线路防雷技术的应用[J].中国新技术新产品,2015(11):185.
[3]唐军,孔华东,陈焕栋,陈军,许志斌,许志荣,刘刚.10kV架空配电线路避雷器感应雷保护特性分析[J].高压电器,2013,49(04):122-127.
[4]李明贵,边凯,陈立,朱时阳,卢运程,颜廷利,王馨.架空配电线路雷电防护策略研究[J].广西电力,2011,34(06):1-3+43.
论文作者:曾嘉俊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
标签：线路论文; 避雷针论文; 防雷论文; 导线论文; 避雷器论文; 雷电论文; 富兰克林论文; 《电力设备》2018年第24期论文;