10千伏配電線路防雷措施分析的應(yīng)用

10千伏配電線路非常復(fù)雜，一旦遭遇了雷害事件，就很難對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行維修管理，往往會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，人們無法預(yù)測(cè)其發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間，因而給10千伏配電線路造成了很大的危害。大量研究表明，雷害事故主要是由于線路受感應(yīng)雷電過電壓的影響而導(dǎo)致的。因而做好10千伏配電線路的防雷措施，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行迫在眉睫。

一、影響10千伏配電線路的影響因素

1、感應(yīng)雷過電壓

感應(yīng)雷過電壓是指架空的配電線路因周圍發(fā)生閃電而產(chǎn)生的雷電過電壓，雖然線路沒有被雷電直接擊中，但是導(dǎo)線上感應(yīng)出了很多的與雷云性質(zhì)相反的電荷。事實(shí)證明，因感應(yīng)雷過電壓而引起的雷害事故次數(shù)占配電線路總故障數(shù)的90%，已經(jīng)成了10千伏配電線路故障的罪魁禍?zhǔn)?。有文獻(xiàn)研究表明，如果10千伏配電線路的導(dǎo)線離地面十米，雷擊的位置與導(dǎo)線相距五十米，就會(huì)產(chǎn)生100千安的雷電電流，如果線路沒有做任何的防雷措施，產(chǎn)生雷過電壓的最大值能夠達(dá)到500千伏。若10千伏配電線路的絕緣效果不佳，就很容易被雷過電壓擊穿，甚至擊斷。

2、絕緣水平

因配電線路中絕緣子的爆炸引起的故障率也很高。絕緣子能否正常運(yùn)行決定了配電線路的安全性，因?yàn)榻^緣子決定了10千伏配電線路的絕緣水平。因此，必須做好絕緣子的維護(hù)工作。在10千伏配電線路長時(shí)間運(yùn)行的情況下，如果沒有定期地對(duì)絕緣子進(jìn)行檢測(cè)、維修或者更換，一旦線路出現(xiàn)了老化的現(xiàn)象，整個(gè)配電線路的絕緣水平就會(huì)大大地降低，增加了雷害事故的發(fā)生概率。

3、防雷保護(hù)安裝

①變壓器的安裝。一旦雷過電壓的數(shù)值達(dá)到了額定電壓的十幾倍，就會(huì)擊穿變壓器中性點(diǎn)周圍的絕緣保護(hù)層。當(dāng)前國內(nèi)大部分變壓器的避雷器安裝都選擇在高壓的一側(cè)，低壓側(cè)的防雷保護(hù)很弱。變壓器防雷保護(hù)既可以安裝在總?cè)蹟嗥鞯那懊妫挚梢园惭b在配電線路出現(xiàn)的前方。在安裝的過程中，必須將避雷器的低壓端接地。由于電流型保護(hù)器后面的零線不能重復(fù)地出現(xiàn)接地的現(xiàn)象，否則一旦保護(hù)器失去了工作能力，就不能對(duì)整個(gè)線路進(jìn)行防雷保護(hù)，因而低壓避雷器的接地線要安裝在變壓器零線出現(xiàn)的首端。

②柱上開關(guān)和刀閘。如果在10千伏配電線路中安裝柱上開關(guān)和刀閘，就能夠使線路的安全性和可靠性大幅度提高。但是事實(shí)上很多線路沒有對(duì)柱上開關(guān)和刀閘進(jìn)行防雷保護(hù)。

③開關(guān)柜等單元的防雷保護(hù)。10千伏配電線路包含了很多單元，每個(gè)單元都很關(guān)鍵?？梢栽诿總€(gè)單元都安裝避雷器，也可以選擇性地安裝避雷器。顯而易見，雖然前者的安裝成本很高，但是安全性能也很高。

二、10千伏配電線路防雷措施分析

1、降低絕緣子的爆炸和閃絡(luò)的概率，提高配電線路的絕緣水平。

如果電壓的變化幅度過大，將會(huì)對(duì)配電線路的運(yùn)行造成不利的影響。為了提高10千伏配電線路的防雷效果，應(yīng)該使用U50%的放電電壓絕緣子。由于同一根桿子上回路之間的距離很小，一旦被雷過電壓擊穿，就很容易出現(xiàn)回路接地的現(xiàn)象，大大影響了10千伏配電線路的供電可靠性。因此，所有的導(dǎo)線必須加上絕緣層，絕緣子與導(dǎo)線之間必須設(shè)置絕緣皮，提高配電線路的可靠性。

2、有選擇性地投運(yùn)自動(dòng)重合閘

10千伏配電線路只要發(fā)生了雷擊故障，就很難對(duì)其進(jìn)行完全的修復(fù)。為了避免雷擊故障進(jìn)一步擴(kuò)大，應(yīng)在線路中的某些位置安裝自動(dòng)重合閘。如果配電線路采用的全都是電纜，這種情況可以不安裝自動(dòng)重合閘。如果配電線路都是架空的，這種情況建議使用自動(dòng)重合閘來提高線路的安全性能。如果是電纜和架空絕緣導(dǎo)線的混合線路，而且電纜占整個(gè)線路百分之四十以上時(shí)，這時(shí)候可以不考慮安裝自動(dòng)重合閘。如果是電纜和架空的裸線混合線路，且電纜的長度達(dá)到整個(gè)線路的百分之五十以上，也可以不考慮采用自動(dòng)重合閘。

3、安裝專門的避雷器

避雷器是10千伏配電線路當(dāng)中重要的防雷裝置，能夠?qū)φ麄€(gè)線路起到良好的保護(hù)作用。避雷器有很多種，常見的有無間隙避雷器和氧化鋅避雷器。無間隙避雷器在工頻電壓、續(xù)流以及雷過電壓的共同作用下，很容易發(fā)生老化的現(xiàn)象，從而使防雷作用失效，大大影響了配電線路的供電可靠性。氧化鋅避雷器是不用進(jìn)行維修的，能夠?qū)ε潆娋€路中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行專門的保護(hù)安裝，如果在柱上開關(guān)和刀閘出也進(jìn)行避雷器安裝，就可以對(duì)配電線路進(jìn)行全面的保護(hù)。因此，在10千伏的配電線路當(dāng)中最好安裝氧化鋅避雷器。

4、安裝并聯(lián)間隙絕緣子

當(dāng)絕緣子發(fā)生閃絡(luò)的情況時(shí)，不要讓電弧與絕緣子的表面接觸。如果間隙不能承受操作過電壓，就會(huì)將配電線路故障擴(kuò)大。如果在線路中安裝并聯(lián)間隙，并聯(lián)間隙就可以對(duì)絕緣子串起到保護(hù)作用。除此之外，并聯(lián)間隙的運(yùn)行維修都極為方便，可以用肉眼直接觀察。

5、降低10千伏配電線路中的設(shè)備接地電阻

相關(guān)的文件對(duì)于配電設(shè)備的接地電阻做出了如下規(guī)定，如果配電電壓器的容量不大于100kVA，設(shè)備的接地電阻就應(yīng)該不大于10歐姆；如果配電電壓器的容量超過100kVA，設(shè)備的接地電阻就應(yīng)該不大于4歐姆。當(dāng)在配電線路的薄弱環(huán)節(jié)或者柱上開關(guān)和刀閘的地方進(jìn)行避雷器的安裝時(shí)，應(yīng)該將接地電阻控制在4歐姆以下。對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行降阻的措施一般有以下兩種：一是采用水平接地體。這種方法的缺點(diǎn)在于容易被腐蝕，使用壽命不長。二是添加降阻劑。在水平接地體的旁邊添加既能降阻又能防腐蝕的高效膨閏土，這種方法的效果十分明顯，可以大大降低桿子的電阻。采用何種方法進(jìn)行降阻要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

6、過電壓保護(hù)

當(dāng)前我國有著很多種防雷保護(hù)的技術(shù)，雖然很多技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)很明顯，但是缺點(diǎn)也顯而易見。過電壓保護(hù)作為架空配電線路的一種保護(hù)技術(shù)，能夠滿足我國電網(wǎng)發(fā)展的需要。配電線路過電壓保護(hù)能夠使配電線路免受雷電過電壓、閃過電壓以及工頻升高等因素的影響，從而大大提高了線路的運(yùn)行安全性。

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