10kV配电线路防雷保护措施

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摘要：通过对10kv配电线运行的数据研究的频发的雷害事故分析，得出其会对整个配电网的安全可靠产生了威胁，并且影响了居民的生活生产用电的正常。所以，通过实际的10kV配电线路运行与雷害发生状况，总结10kV配电线路的防雷保护措施是极其重要的。提出运用适合的中性点运行方式降低配电线路雷击建弧率，采用带并联间隙绝缘子与避雷器联合对10kV配电线路实行保护保护，确定不同的线路和网络结构中中性点运行方式和自动重合闸的投运准则，提出10kV配电线路防雷保护措施。

关键词：10kV配电线路 雷击建弧率 配电设备 消弧线圈

1、10kV配电线路防雷形势现状

通过对具有代表性的山区10kV配电线路运行状况的分析，得出很多事故的发生原因都是因为雷电过电压，10kV配电线路绝缘水平对配电线路的耐雷水平产生了直接影响，再有现在逐渐显露出来的另一个问题就是架空绝缘导线雷击断线。目前设置的10kV配电线路的中性点运行方式不能够完全解决线路雷击建弧率问题，另外相应的配电设施没有足够的防雷措施，这些原因都是形成目前10kV配电线路形势严峻的原因。

2、10kV配电线路防雷保护措施

第一，提升线路绝缘程度 降低10kV配电线路闪络概率。

因为配电网的绝缘水平不高，一旦线路遭遇雷电使感应雷大过电压，就会有线路绝缘子闪络的事故出现，另外因为要减少线路走廊在配电线路当中选择同塔多回路的方法，有的杆塔架设高达四次，这种方法虽然对节约线路走廊有一定效果，降低投入，但是由于此种方式导致的线路之间的电器距离短。具体做法是使用绝缘导线代替裸导线，加大绝缘子片数量，加设绝缘皮于导线和绝缘子中间，还有就是改变绝缘子型号，提高线路绝缘水平，就能够减少感应雷过电压造成线路闪络的次数，提升安全用电的可能。

第二，架空绝缘导线雷击断线防护措施。

通过分析雷击架空绝缘线路断线机理以及实验经验总结，可以从三个方面预防短线事故的发生。

首先是提升线路局部绝缘水平，可以通过架空绝缘导线加强局部绝缘的方法控制线路资金投入，也就是在加厚绝缘导线固定位置的绝缘。如图1，这样保证只能够通过加强绝缘边沿处或者是击穿绝缘皮后击穿导线才能放电，这样一来能够提升线路的冲击放电电压。

图1 加强局部绝缘示意图

其次是设置避雷器防护，将避雷器应用在输电线路中有不错的效果，所以也可以在配电线路中设置避雷器，保护架空绝缘线路。在选择避雷器的时候要注意，无间隙避雷器长期承受工频电压，同时还要承受雷电过电压及工频续流，会加快其老化程度，容易出现故障，威胁供电安全。所以，在避雷器选择的时候最好选择免维护氧化锌避雷器，有选择性的安装在配电线路中容易受击段，另外还要安装在相应的配电设备上避雷器，同时起到保护作用。

再次是在绝缘子两端并联放电间隙防止绝缘导线的绝缘层击穿，如图2所示，接线对架空绝缘导线的绝缘子两端并联保护间隙，进行雷电冲击论证，结果证实，将间隙的放电电压控制在大于等于绝缘子的程度，线路就会在保护间隙内产生雷电放电，这样可以避免绝缘导线的击穿，进而避免了出现绝缘导线的雷击断线的状况。

图2 绝缘子两端并联间隙防止架空绝缘导线绝缘侧击穿

第三，通过间隙和避雷器配合保护10kV配电线路。

先是安装避雷器，在配电线路中避雷器能够对雷电过电压有很强的保护作用，但是它只对当级杆塔起作用，想要获得好的防护效果，需要实行全线安装避雷器的方法。这里面要考虑经济投入和后期维护的问题，所以还是选择性安装比较实际。

再就是并联间隙绝缘子的使用，在设计的时候要在雷击线路闪络时可以捕捉电弧的根部，同时能够将故障电流引入地下，起到保护作用。另外在雷击闪络时，放电要从间隙的一个电极到另一个电极开始并结束，最好不和绝缘子表面接触。

第四，降低10kV配电设备接地电阻。

可以通过两种方式降低配电线路中的接地电阻。

一种是水平接地体，在大多数配电线路中都采取这种方式实现降低电阻，但是在一些特殊地区这种方法不能实现预期目的，并且腐蚀性高，使用寿命短；在有一种就是施加降阻剂，通过施工经验得出，于水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，能够有效降低杆塔的接地电阻。降阻剂中GPF-94高效膨润土降阻防腐剂电阻率比较低，加水之后膨大系数也很高，在接地体周围使用起到了加大接地体面积的作用，可以消除接地体和土地的电阻；另外其比较好的吸水和保水性能够随时间延长渗透到土壤深处，使得其周边的土壤电阻率降低，这样可以体现出比较好的降阻效果，这种方法特别是在高土壤电阻率地区以及干旱地区的降阻效果最好。使用方式，如图3。

图3 水平接地体施加降阻剂

第五， 10kV配电设备的防雷保护。

首先是配电变压器，应该在其低压侧设置低压避雷器，和高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点四点共同接地。要保证接地的电阻值在100KVA以上容量配电变压器接地电阻不超过4Ω， 100KVA以下容量的配电变压器接地电阻不超过10Ω。

其次是柱上开关，一般电网运行都需要在6～10kV中设置柱上开关和刀闸，能够保证电网灵活稳定的运行，保证其安全可靠的供电，但在实际安装的时候却没有对此类设备的防雷措施重视到位，很多此类开关都不设置防雷器，或者是仅在一侧安装，断开开关的时候，很有可能出现雷电波全反射的状况，一旦出现累点事故，开关就会损坏，所以，在开关设备部分设置防雷保护是比较重要的。

再次是电缆分支箱，我国电力事业不断发展，配电线路中的电缆线路应用逐渐增多，电缆分支箱和环网柜的适用范围也逐渐扩大，其防雷问题也越加受到关注。分析10kV电缆化的环网供电系统，要实行能够控制感应雷过电压的措施，一般是通过避雷器进行保护，可以通过两种办法确定保护位置，一种是将避雷器安装在整个环网回路的各个单元，但是这样需要的避雷器比较大所，投资相对较大并且运行不稳定；另一种是选择个别环网单元位置安装避雷器。

3、配电网改进措施

首先，通过更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子，加强配电线路的绝缘水平，减低雷击闪络率，提升耐雷程度。

其次，安装避雷器在配电线路的关键部分，因为避雷器只能够对当级杆塔形成保护，所以要在安装的时候将其设置在配电网防雷比较弱的地方，比如在线路分支的部位，T接位置，还有比较重要的配电位置，形成保护。

再次，实行保护间隙保护，要保证其在绝缘子串放电之前安装，发现放电电弧根部并且将雷电引入地下，进而实现对绝缘子串和线路的保护，同时这两者的配合要确定在线路最大操作过电压下不击穿，不降低线路绝缘水平。

还有就是要提出能够降低接地电阻，使用降阻材料减少配电设备接地电阻超标问题的出现，另外要注重接地引下线的材料和施工加强注意。

最后，有关配电设施的防雷保护，要在配电变压器的低压侧安装低压避雷器，实行的接地法为“三点共一地”，另外还确定了低压避雷器的安装位置。另外要在柱上开关的左右设置避雷器，另外要在电缆分支箱和环网柜设备的绝缘弱点在电缆分接头处位置设置避雷器保护。

参考文献

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