浅析农村10kV配电系统防雷技术

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摘要：近年来，随着我国电网改造步伐的加快，电网的供电可靠性大幅度提高。另一方面,中国南网公司为了达到国际先进水平,对供电可靠性的管理更严、更实。但是在农村地区，配电系统的雷击问题仍然存在，是造成电网设备故障率居高不下的原因之一。因此加强对农村配电系统防雷技术的重视程度，减少电力设备损坏，提升经济效益与社会效益，具有重要意义。本论文主要从10kV配电线路雷击过电压的主要形式和特征入手，说明发生雷害事故的危害和发生的主要原因，分析10kV配电线路防雷的措施，并针对提高我国农村目前10kV配电线路防雷水平发表一些建议。

关键词：配电网；防雷；避雷器；10kV配电线路

中图分类号：TU856文献标识码： A 文章编号：

1我国农村目前10kV配电线路防雷现状

我国农村10kV配电线路的杆（塔）一般设计都比较低，目前我国农村10kV配电线路的防雷措施主要有：

（1）终端杆（塔）的防雷方式。在 10kV 配电线路的末端配置避雷器，避免当线路末端被断开时，入射波与反射波相等，而使得在开路的末端处，因所有的磁场能量全部变成电磁量，导致电压变为原来的两倍。

（2）架空绝缘导线的防雷方式。架空绝缘导线的线路在经受雷击之后，由于直击雷过电压或者感应过电压对于导线的作用，很容易引起绝缘子的闪络从而击穿了导线的绝缘层。而绝缘层被击穿之后呈现出来的针孔状，使得电弧的弧根只能够在针孔附近燃烧，很容易将导线烧断。

（3）两条线路交叉跨越的防雷方式。若是两条线路交叉跨越，当上面的那一条线路遭到雷云袭击，有可能会击穿空间从而使得两条线路一起跳闸。而若是两条线路一条是 10kV 的线路，另一条是110（35）kV及以上的线路，由于110（35）kV及以上的线路更容易产生感应过电压，从而对10kV的线路放电，使得线路闪络而跳闸。

因此在一般情况下，10kV的线路最好是避免交叉跨越，尤其要是要注意避免与10kV以下的线路交叉跨越。

（4）同塔多回路架设的线路的防雷方式。同塔多回路架设的线路，一般都是使用相同的绝缘水平，应该在多回路的线路合适的地方多装些避雷器。而又由于同塔多回路架设的线路在受到雷击的时候容易对相邻的线路造成反击，因此应该采用不平衡的绝缘方式。因为当同塔多回路架设的线路的绝缘子耐压高低不同时，当受到雷击的时候，绝缘子耐压低的线路会先行闪络，而闪络之后的线路就相当于地线，所以能够增加与其他的回路的耦合作用，从而大大提高了其它回路的耐雷水平。

（5）针对雷电较多的地区加装线10kV线路避雷器方式。对于一些新架的10kV线路，应该采用S-210型的瓷横担来取代P-15T型的针瓶，因为前者具有更大的绝缘距离，可以降低雷电作用下的电场强度，同时其被雷电击穿的概率也是非常小的。避雷器的作用在于限制雷电过电压，在一些10kV线路上的大分支点处安装线路避雷器，可减弱雷电过电压的影响，在10kV的低压或变压处还应加装低压避雷器，避免雷电从低压处侵入变压器。一般来讲，子啊10kV线路的出线处安装了延时过流跳闸加重合闸装置，分段开关是过流速跳。因此分段开关的装设降低了事故的影响范围，如事故点位于分段开关之后，排除故障时也不用整条线路停电。由于一些雷电造成的微小故障可以在跳闸之后恢复绝缘特性，因此可以在10kV线路出线处设重合闸装置，有效防止雷电感应造成的过电压影响。

2农村10kV配电线路雷击过电压的主要形式及其特征

（1）一般情况下，可以将雷击划分为直接雷击与感应雷击两种形式。分别为：①直击雷过电压。即天上的雷云直接击在一些电力装置上，有强大的雷电流通过该电力装置而倾泻入大地，导致在该电力装置上产生很强的电压。②感应雷过电压。指的是雷云的电流击中10kV配电线路附近的地面，由于强烈的电磁感应作用，在导线上产生了很高的感应电压。

（2）农村10kV配电线路雷击过电压的主要特点。根据相关研究表明，由于直击雷过电压而导致10kV配电线路出现故障的几率其实并不大，造成10kV配电线路出现故障的主要因素，其实是感应雷过电压。当雷云击中地面的时候，就会对周边的一些电力装置形生电磁感应的现象，由此在10kV配电线路上产生了感应过电压，这些电压一般都能达到数10kV的电压乃至数百上千伏的电压，而一旦感应电压超过了80kV，就会使得感应电压跟线路的工频电压的总和超过了绝缘子的50%放电电压，从而使得10kV配电线路跳闸。在我国农村地区的配电系统建设或改造过程中，应加强对防雷技术的重视程度，对提升供电可靠性产生积极作用。

3农村配电网发生雷害事故的危害和主要原因分析

3.1雷害事故的危害

在农村配电系统中，雷害事故是难以完全避免的一种自然灾害，而一旦发生雷害，对于电力装置和配电电缆甚至是周边的一些建筑物，都会造成一定程度的破坏和影响。现就雷击事故所会产生的危害，简要列举。主要体现在以下两个方面：

（1）一般情况下，雷害事故的的雷击过电压都会超过80kV，从而很容易击穿电器绝缘，会使得电力设备发生闪络的现象，轻则造成电路跳闸，使得周围一定范围内的区域大面积停电，影响周边居民的正常生活和生产，重则可能由此引发电力火灾或者造成路过的人民群众触电致死亡。

（2）一旦发生因雷击造成停电，作为供电管理企业势必要对电力装置或配电线路（电缆）进行维修抢救，若是雷害事故发生频率较高，将会对供电企业造成巨大的经济损失，也使得企业的运营成本大幅度上涨，降低了供电企业的经济效益，并对广大的用电户造成影响从而构成用电不安全等现象。

3.2农村配电网发生雷害事故的主要原因分析

（1）根据相关调查发现，我国目前对于农村10kV配电线路防雷的资金投入较少，导致农村10kV配电线路防雷水平设施存在很多缺陷，甚至有一些配电设备还没有安装足够的防雷装置。

（2）有一些10kV配电线路设施设备没有考虑自身地区的特殊情况，实施针对的防雷措施，不能够保证防雷设施的安全运行。

（3）部分地区没有完善的相关制度，导致10kV配电线路防雷设备的管理工作很多时候都只流于形式，得不到具体的落实。

（4）没有定期对10kV配电线路防雷设备进行检查试验的工作，导致一些出现故障的设备无法及时被发现，为雷害事故的发生埋下种子。

（5）分析不及时，工作无针对性。对每条次线路及设备的雷击地段、损失情况、初步原因及存在的缺陷等基础资料统计不准确，上报不及时，故不能做出与实际相符合的结论用于制定针对性强的防雷措施。往往是年年在防雷，但相同或相似的原因在多条线路、多个设备上重复发生，造成不必要的损失。每年的防雷工作无系统性、无重点和针对性。

4对我国农村目前10kV配电线路防雷的建议

要提高我国农村地区10kV配电线路的防雷水平，必须系统化、规范化 10kV 配电线路防雷水平分析控制，主要可以从以下三个方面进行：(1)对输电线路进行接地和防雷，首先根据线路电压等级、系统运行方式，结合农村当地的雷电活动情况，采用积极合理的防雷方式。如10kV的线路不要全线安装避雷线，只需在变电所进线段安装1-2km避雷线，并在雷电活动强烈的地段加线路建树氧化物避雷器。（2）配电系统也要进行防雷和接地。根据不同的线路和不同的电压等级采取不同的措施。对于10kV的裸导线线路，虽然可以采用避雷线来防雷保护，但是成本过高，施工不便，顾不考虑。因此只是在雷电频繁区域安装避雷器，同时做好杆塔接地。对于10kV的绝缘线路，采取的措施如下：效果最好的方法是安装避雷线，但是成本较高，可行性难度大；增强线路中绝缘子的耐压水平，用防雷绝缘子来代替10kV绝缘子，提高防雷水平；增长闪烁路径，使电弧易熄灭，增加局部的绝缘强度；剥离局部绝缘导线，使之成为裸导线，造成电弧可以再剥离部位滑动。（3）对电力电缆线路进行防雷和接地，对于10kV左右的电压等级的电力电缆，一般采用在电缆的终端附近架设避雷器，同时金属屏蔽终端头，铠装进行良好的接地。

4.1明确分工，完善相关的责任机制

要系统化、规范化 10kV 配电线路防雷水平分析控制工作，首先就得规范化、系统化 10kV 配电线路防雷水平分析控制团队。10kV配电线路防雷水平分析控制团队是整个10kV配电线路防雷水平分析控制工作的主导者，也是整个分析控制成效的保障者。所以，配电网管理人员必须重视对分析控制人员的管理工作，这项管理必须从责任机制开始抓起，利用责任机制来对分析控制人员进行合理化的管理。除此之外，管理人员在完善责任机制后，还应该定期宣传该责任机制，让管理工作更有依据，更具科学性。

4.2设立全方位的监管机制

全方位监管机制的设立是体现配电线路防雷水平控制工作系统化的一个工作要点，全方位监管机制的设立能够对配电网的防雷点起到有效的控制作用。以配电网管理人员来执行编订监管机制工作，分析控制团队落实监管机制的方式实现对防雷水平的全方位管理。配电网管理人员在编订监管机制的时候，必须对多雷地带下所有配电线路的防雷点故障发生率进行统计分析和评估，再以此为依据，安排相关的分析控制人员对防雷点进行监管，借助责任机制对分析控制团队进行控制。此外，分析控制人员也必须严格按照监管机制对配电网防雷点进行全方位的监测管理，一旦发现故障发生，立即采取相关措施进行补救，同时上报管理层，以达到系统化分析控制工作的目的。

4.3加大资金投入，严格抓好防雷设备的采购

统计分析得知：合理的防雷资金投入远远小于雷电造成的损失。防雷设施早投入早受益。防雷资金宜一步到位，不应分期、分批零星投入。故因加大防雷资金的投入力度。

要想从根本上落实防雷点布置，首要工作就必须对防雷设备（如避雷器等）的采购进行严格控制。防雷设备的采购是整个电网防雷水平保障工作的首要环节，也是电网防雷水平保障工作规范化的最主要控制点之一。配电网的防雷设备是影响配电网防雷水平高低的最大因素。因此，对其采购工作，必须根据所需采购的防雷设备的型号规格寻找合格的和有实力以及有能力的厂商进行招标采购，在购入后严格按照相关规程要求对防雷设备进行检测检验，从根本上避免因防雷设备质量问题而影响了防雷水平，凸显10kV配电线路防雷水平分析控制工作的规范化。

4.4组织防雷专门班子，拟定防雷目标与计划

应高度重视配电网络防雷的必要性和意义，抽调有一定理论、实践经验责任心强的技术骨干，根据理论与实践有机结合的实际情况，编制与本网络相适应的防雷技术规定、规程，拟定阶段防雷总目标，根据各片区具体情况，层层分解，量化责任，严格奖惩，尽快理顺防雷工作。

4.5推行灵活性而又不失稳重的维护管理方法

除了防雷设备自身质量问题之外，能够对防雷设备的故障发生率造成影响的，还有一个重要因素，那就是防雷设备的使用寿命。亦如生物的寿命，防雷设备的使用寿命也是不可逆转的。但是，通过针对性的维护管理工作来提前发现防雷设备的缺陷则可以有效地避免雷击故障的发生。在少雷区域，部分配电线路无需加装较多的防雷设备，则可以采取一系列的保障措施降低防雷设备的使用率，通过降低防雷设备的使用率来避免故障的过早的发生，既变相延长了防雷设备的使用寿命，也减少了少雷地带下配电线路运行的运行成本，从根本上达到提高配电线路的运行效率的日的。但这必须是在有相关保障措施的前提下才能够推行的一项管理方式，否则，则极有可能会因小失大，造成重大的多雷地带下配电线路运行线的运作问题，甚至会危及多雷地带下的配电线路运行从业人员的安全。

5结束语

由此可见，农村配电系统的防雷任务非常繁重，并且对电网的安全、可靠运行起到至关重要的作用。农村配电网络防雷应结合当前自然状况、网络设备、防雷技术水平、维护资金配置等，采取最合理、经济的形式，通过反复实践、总结的过程，不断修正方向，改进方法，最大限度的避免雷电灾害。只有不断提高农村10kV配电线路的防雷水平，才能保证该地区人民的生命财产安全，保证供电质量，促使电力企业健康、持续的发展。

参考文献：

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