10千伏架空线路防雷措施探讨
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摘 要：当前，10千伏架空线路雷害成为送电线路的主要阻碍因素之一，其雷害方式主要表现为输电线路雷电的击杆率高、雷电流幅值大等，而这些问题为送电线路的运行带来了严重的影响。因此，采取有效措施，实现10千伏架空线路的防雷效果具有非常重要的意义。首先论述10千伏架空线路的雷击特性，然后就10千伏架空线路的防雷措施进行剖析，最后就10千伏架空线路防雷工作的注意事项进行说明。
关键词：10千伏 架空线路 防雷措施
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1007—3973（2012）009—048—02
1 10千伏架空线路的雷击特性
从物理学角度讲，在雷雨天气发生的时候，雷云底部通常带大量负电荷，而地表和建筑物表面在被雨水淋湿的情况下具有较强的导电性，而雷云下方的负电荷受影响，使大地表面被雷云电荷感应产生正电荷，这些电荷在下行先导作用的激励下，就会聚集到较为突出的尖顶金属部位，其中最主要的就是与大地表面有接触的电线杆塔以及线路附近的凸出地面的物体的顶部，一旦这些物体与雷云电荷下行先导之间的空气间隙距离接近一定的限度的话，线路就容易遭受雷击。常见的雷击线有雷击杆塔顶部、雷击输电线路的导线以及雷击避雷线。以下笔者将具体阐述这三种不同情况下10千伏架空线路的雷击特性。
1.1 雷击杆塔顶部
对于杆塔顶部而言，由于杆塔顶部的地线横担的线夹、角钢头以及连接螺丝等凸出物通过杆塔可以与大地表面产生接触，并通过产生如同避雷针尖端效应般的杆塔顶部迎面先导，和雷云电荷下行先导的有效激励点，进而通过有效控制杆塔顶部迎面先导与雷云电荷下行先导之间的雷云电荷泄漏通道截面，来限制通过杆塔顶部泄漏雷云电荷的力度。
1.2 雷击输电线路的导线
由于绝缘子串绝缘，导线与大地表面无电器连接，大地表面的感应电荷云无法直接积聚到导线上，因而输电线路导线并不具备迎面先导条件，直接遭受雷击的概率和可能性也较小。但是，在雷云电荷下行先导向线路附近的地面凸出物发展的过程中，导线电压有可能直接与雷云电荷下行先导电位叠加，引雷接闪，导致雷电绕击导线。
1.3 雷击避雷线
众所周知，避雷线具有对导线进行避雷保护以及防止导线遭遇直接雷击的功能，正是鉴于避雷线具有接地良好的特性以及较强的导电功能，档距中央的避雷线在雷云电荷下行先导的激励下也会产生向上的避雷线迎面先导，受限于激励点处的避雷线与大地之间的接触不是很好，以至于大地表面的感应电荷只能积聚到沿两侧杆塔的激励点处，这就严重削弱了避雷线迎面先导的功效，这样就非常容易引发雷击避雷线的现象。
2 10千伏架空线路的防雷措施
通过对输电线路雷击特性的分析可以看出，要探寻到最具有实用价值最有效的10千伏架空线路防雷措施，就要全面解决雷击杆塔顶部、雷击避雷线及雷电绕击导线这三种输电线路雷击形式。以下分别从防雷方法和防雷设计两个方面就10千伏架空线路防雷措施进行说明。
2.1 10千伏架空线路的常用防雷方法
（1）降低杆塔接地电阻。
降低杆塔接地电阻，同时配合以增加杆塔绝缘子串片数或安装线路避雷器，这是目前最为常用的防雷方法，其优点在于可有效提高杆塔绝缘子串的避雷水平，但是这种优势仅限于实践在发生雷害以后，预防性和前瞻性较差，同时费用较高，维修难度大，因而具有较大弊端。
（2）安装线路避雷器。
配合降低杆塔接地电阻，与第一种方法相类似，这种方法也适用于雷害产生后，不具有预防和避免的功能，但相较于第一种方法，还是具有防止雷电直击杆塔、避雷线或绕击导线时造成杆塔绝缘子串闪络的作用，可收到良好效果，但这种方法对塔杆接地电阻要求较高，前期投入费用较大，而且维护也具有相当难度，因此应用也并不广泛。
（3）安装线路型头部分裂均压式避雷针。
这种方法主要利用线路型头部分裂均压式避雷针屏蔽保护杆塔顶部。这种方式的优点在于避雷效果好，价格便宜，而且几乎不需要维护，因此具有较好的发展前景。
2.2 10千伏架空线路的无雷害综合性防雷设计策略
无雷害送电线路是一种综合性防雷系统，由于雷电直击杆塔、避雷线或绕击导线的复杂性，一般的单一方法，很难从根本上预防送电线路的雷害问题。而无雷害输电线路主张，对有可能遭受雷击的每一基杆塔、每一档导线都进行防雷设计，进而达到整体防雷的效果。
所谓的无雷害综合性防雷系统就是在避雷线屏蔽保护导线的基础上，有效防止雷电直击导线及杆塔，进而大大降低使雷电的击杆概率，同时通过科学设计线路的易击杆塔的雷电绕击侧的线路避雷器，可以有效防止雷电绕击导线时容易产生的杆塔绝缘子串闪络问题。这种设计就要要求输电线路的防雷措施必须同时具备防止雷电直击杆塔及导线和防止雷电绕击导线的双重功效，还要兼具施工周期短、维修简便、使用寿命长以及价格便宜等诸多优点，适合在较大范围内广泛使用。
3 10千伏架空线路防雷工作的注意事项
结合大量的10千伏架空线路的防雷工程实践，笔者总结认为，10千伏架空线路防雷工作的注意事项如下，也只有充分做好以下工作，才能从根本上保证送电线路避雷的安全性和可行性，真正达到躲避雷害的效果。
（1）从实际出发。在设计送电线路防雷技术措施实施方法的过程中，要进行技术经济考量和对比。做最合适的选择，同时要强调，已运行线路还可能受杆塔结构强度、高度等条件的制约和影响，结合实际情况，杜绝不合理施工或影响其他用电线路的现象出现。
（2）雷电危害与气候、环境、地质、设备等多种因素有着紧密的联系。因此，在制定从电线路防雷工作计划的同时，设计施工管理人员都应深入一线，探查当地雷雨情况和气候环境的特点，掌握现场第一手资料。并结合资料，有针对性地制定适宜当地特色的综合性防雷措施。
（3）注重送电线路避雷措施的时效性，任何送电线路防雷措施、设施都不能一劳永逸，要时刻关注当地气候变化和用电线路发展，不断革新技术、完善线路，同时要定期对线路进行避雷测试、维护和检修。使其充分发挥其应有的作用。避免可预见性危险和突发状况的产生。
（4）应该详细记录和分析相关线路往年的雷击情况和各种防雷措施所带来的实际效果，并建立相应的档案记录资料。并对已发生状况和避雷效果进行分析对比，积累真实客观的第一手资料，积累经验，为进一步完善送电线路的防雷机制提供重要的参考资料。
（5）施工前，应对设计师采集的原始数据进行再次整理和对比，如当地气候地形、地貌、地质情况、已运行线路雷害情况等都应在此进行实测，以免出现数据老化、错误等现象，同时在施工的过程中，要不断结合新经验、新技术、不断完善，对可预见性问题加以预防，真正实现合理施工。减少后续问题可能出现的几率，增强送点线路的安全性和使用寿命。
（6）接地装置施工要规范严格。施工过程要细致精准，接地电阻测试要客观真实，对每个部件都应做到准确控制、精心度量。避免由于粗心错误导致的施工误差，影响整个送电线路的避雷能力。
（7）对于送电线路防雷措施科学试验推广应宜谨慎，不能随意得出结论，每项新技术和新成果的产生都应经过较长年份实践检验后，才能推出被应用于实践当中，不全面、不成熟的成果随意应用是十分不负责任的行为，其带来的后果将是十分严重的。
4 结语
10千伏架空线路防雷问题已广泛引起人们的关注，其不仅关系到用户正常用电问题，还关系到雷害对人们日常生活的影响，因此，笔者认为，进行10千伏架空线路防雷问题的研究十分必要。在防雷问题的研究和分析过程中，首先一定要明确雷害主要发生在送电线路的哪些位置，以及应以怎样的方式加以预防，同时要注意结合时下最新技术和研究成果，以科技作为预防雷害的指导因素。与此同时，在实践过程中，仍有较多问题需要注意，这些注意事项广泛涵盖实施送电线路问题的设计、前瞻、施工、数据分析等众多方向，主要在于培养施工人员和设计人员的态度和责任心，进而加强对送电线路整体的掌控和防雷效果。从根本上减少雷害，以实现防雷的效果。
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