歐樹森

摘 ?要：調(diào)查表明10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、絕緣水平較低，易受雷電災(zāi)害，不但雷雨天的直擊雷對其傷害較大，且感應(yīng)雷也容易對其產(chǎn)生危害。為了使10 kV配電線路的運(yùn)行可靠性得到提高，文章針對部分片區(qū)配電線路的防護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行認(rèn)真的統(tǒng)計和研究，發(fā)現(xiàn)了架空導(dǎo)線雷擊跳閘斷線為產(chǎn)生故障的主要原因。同時，針對配電線路在防雷措施和防雷設(shè)備上存在的缺陷，制定了改進(jìn)方案和完善措施。

關(guān)鍵詞：10 kV配電線路;防雷;措施

中圖分類號：TM862 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）02-0088-02

通過對配電線路運(yùn)行數(shù)據(jù)的調(diào)查了解，發(fā)現(xiàn)10 kV配電線路易受雷電干擾，雷害事故頻繁發(fā)生，這對配電網(wǎng)的供電可靠性和電網(wǎng)安全穩(wěn)定等方面產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害，同時，會對人民群眾的生產(chǎn)和生活用電造成不良影響。雷電過電壓對配電線路造成的影響主要有直擊雷與感應(yīng)雷。這是由于配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，缺少避雷線等保護(hù)措施，如果有雷電直接擊中電氣設(shè)備，配電線路難以防護(hù)。直擊雷產(chǎn)生的過電壓高達(dá)數(shù)百千伏，雷電電流亦可達(dá)到數(shù)十千安。直擊雷的過電壓破壞性極大，若配電線路受直擊雷擊中則跳閘率為100%。除此之外，引起配電線路跳閘和故障的另一個原因是感應(yīng)過電壓。根據(jù)地區(qū)考察和實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計，配電線路受雷電干擾而導(dǎo)致的電路故障中，感應(yīng)過電壓占總故障的90%。

1 ?10 kV配電線路的各組件防雷保護(hù)

1.1 ?電纜線路的防雷保護(hù)

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，配電線路中線路形式更為多樣化，在配電網(wǎng)中越來越頻繁地采用簡單方便的電纜線路，但是電纜線路的缺點(diǎn)是防雷性較差。在10 kV電纜線路系統(tǒng)中，抑制感應(yīng)雷過電壓的主要措施是安裝避雷器。但是由于10 kV線路的線路走向和運(yùn)行方式過于復(fù)雜，因此選擇避雷器的安裝點(diǎn)比較困難。

其中第一種方法為，在安裝避雷針的過程中，通常會在電纜線路中每個部分都安裝避雷器，雖然，在理論上這種方法會使電纜線路防雷性得到較好的提高，但是避雷器安裝數(shù)量多，不但會對系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性產(chǎn)生了影響，還增加了配電線路的經(jīng)濟(jì)成本。

第二種方法是在電纜線路的環(huán)網(wǎng)單元有選擇性的安裝避雷器。該方法防雷性較好，經(jīng)濟(jì)成本低。但是在實(shí)際應(yīng)用中避雷器的安裝方法還應(yīng)該具體情況具體分析。

1.2 ?配電變壓器的防雷保護(hù)

雷電會引起逆變換過電壓，有時該電壓會超出配電線路額定值若干倍，這種情況已經(jīng)超出變壓器絕緣可承受的耐壓值。在常見的雷電事故中，如變壓器內(nèi)、外部的絕緣被擊穿，就是由于這種情況造成的。因此，對配電線路變壓器的保護(hù)引起了廣泛的重視，其避雷的基本方法是在變壓器的低壓側(cè)和高壓側(cè)分別安裝避雷器，同時，要保證高低壓兩側(cè)避雷器與低壓側(cè)中性點(diǎn)和變壓器外殼共同接地，只有達(dá)到“四點(diǎn)共地”才能起到防雷保護(hù)效果。如何在低壓側(cè)安裝低壓避雷器，主要有以下這兩種方案：第一種方法，其主要目的是保護(hù)變壓器，選擇在低壓總?cè)蹟嗥骰蛘叩蛪嚎倲嗦菲髑岸税惭b避雷裝置;第二種方法，是在每個線路的出線前端都安裝避雷裝置，這將對出線電能表與電力設(shè)備起到良好的保護(hù)。但是無論選擇哪種方法，都必須保證低壓避雷器的接地線接在變壓器零線出線的前端。

1.3 ?開關(guān)的防雷保護(hù)

配電線路為了保障運(yùn)行方面的靈活性和供電的可靠性，通常會選擇在6～10 kV電網(wǎng)中安裝柱上開關(guān)或者刀閘。但是，如果忽略了這些開關(guān)設(shè)備的防雷保護(hù)，也會對10 kV配電線路的安全運(yùn)行造成威脅。所以，必須在柱上開關(guān)或刀閘處兩側(cè)安裝避雷器保護(hù)，防止開關(guān)斷開時出現(xiàn)雷電波的全反射，對開關(guān)設(shè)備造成損壞。因此，應(yīng)重視起開關(guān)設(shè)備自身的防雷保護(hù)。

2 ?10 kV配電線路的防雷措施

2.1 ?提高配電線路絕緣水平

由于配電線路的復(fù)雜性，往往在絕緣水平上考慮不周。而且從經(jīng)濟(jì)節(jié)約的角度上考慮，配電線路中經(jīng)常采用同桿塔架設(shè)多回路線路，目的是降低經(jīng)濟(jì)成本。但是此種線路的弊端是：一旦其中的某一回線路遭受雷擊傷害后，整個配電線路都會受到波及和干擾，甚至導(dǎo)致絕緣子對地?fù)舸┈F(xiàn)象，造成線路半接地或者全接地。同時線路接地產(chǎn)生的電弧亦會使空氣發(fā)生熱游離和碰撞游離。此時，由于同桿塔架設(shè)多回路的配電線路中各回路之間的距離較小，其他回路將會受到電弧游離的波及，極有可能造成同塔其他回路發(fā)生對地?fù)舸┦鹿?，使得多回線路同時跳閘。這樣的同塔多回路在極短時間內(nèi)大規(guī)模跳閘會對配電線路的供電可靠性和安全性造成極大的危害。

針對上述情況，本文提出提高線路絕緣的方案。首先可采取將配電線路的裸導(dǎo)線更換為絕緣導(dǎo)線，同時在配電線路增加絕緣子片數(shù)，如果在經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下也可在導(dǎo)線與絕緣子之間增加絕緣皮的數(shù)量。如果線路絕緣水平得到提高，抑制感應(yīng)雷的能力也將得到提升，降低線路發(fā)生閃絡(luò)的概率，提高了供電可靠率。

2.2 ?降低10 kV配電線路的接地電阻

通過實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，與提高線路絕緣水平相對的另一種方法為降低接地電阻。通?？梢岳酶咝驖櫷两底璺栏瘎┰谒浇拥伢w周圍直接施加來進(jìn)行降阻。其中GPF-94高效膨潤土降阻防腐劑電阻率較低，加水后可膨脹3～5倍，并且有較強(qiáng)的吸水性和保水性，不但增大了接地體的有效截面，還降低了接地體周圍的土壤電阻率，對降低桿塔的接地電阻有明顯的效果。

2.3 ?避雷器的安裝

根據(jù)日常工作實(shí)踐，往往會在輸電線路中使用線路避雷器，從而提高輸電線路的防雷效果，本文舉一反三，在配電線路中同樣可采取避雷器裝置，以提高配電線路的防雷效果。但是由于普通的間隙避雷器容易老化，因此通?？蛇x用免維護(hù)的氧化鋅避雷器。只有經(jīng)過綜合考慮，才能在配電線路中達(dá)到有效的防雷保護(hù)。

2.4 ?并聯(lián)間隙絕緣子

在10 kV配電線路的防雷保護(hù)問題上，亦不能忽略對間隙和線路絕緣子串的防雷保護(hù)。首先，間隙距離的設(shè)計要滿足在雷擊線路閃絡(luò)時不但引導(dǎo)故障電流入地，還要同時捕捉到電弧的根部，這樣才能對絕緣子、線路零部件和導(dǎo)線起到有效的保護(hù);其次，我們要保證如果出現(xiàn)系統(tǒng)可預(yù)測的操作過電壓時，所設(shè)計的間隙不應(yīng)該被擊穿。因此所設(shè)計的間隙必須能耐受操作過電壓，使得整個配電線路的絕緣水平不會過低，這樣才能起到較好的防雷害效果。

2.5 ?自動重合閘的投運(yùn)

在配電線路中可采取架空線路、架空絕緣線路、電纜線路等，線路形式復(fù)雜多樣，此時采取投運(yùn)自動重合閘來降低雷害事故，但是利弊共存，如果電纜線路中發(fā)生故障，而自動重合閘合到永久性故障點(diǎn)，會導(dǎo)致電纜或者設(shè)備損壞，更有可能造成事故擴(kuò)大。不論配電線路采用哪種線路形式，不適當(dāng)?shù)赝哆\(yùn)自動重合閘，在某種程度上反而增大了配電網(wǎng)發(fā)生事故的風(fēng)險。根據(jù)上述分析情況，本文針對不同的配電線路通過具體分析給出合理的自動重合閘投運(yùn)方法。

①若此種配電線路為純電纜線路，該線路中一旦發(fā)生故障便容易發(fā)展為永久性故障，因此這種線路中應(yīng)采取其他防雷措施。

②純架空線路的故障多為瞬時性故障（如樹枝碰線等），自動重合閘的投運(yùn)可以有效處理這種故障，因此，建議對純架空線路的配電線路采用自動重合閘。

③這種情況是電纜與架空線路混合型線路，在實(shí)際中被廣泛應(yīng)用，但是混合型線路是否投運(yùn)自動重合閘應(yīng)具體情況具體分析，主要是由兩種線路所占比例以及線路的周圍環(huán)境來決定是否投運(yùn)。

3 ?結(jié) ?語

影響配電線路的雷害因素有很多，采取各種防雷措施前必須熟悉掌握線路的運(yùn)行狀況，統(tǒng)計出是反擊還是繞擊的機(jī)率較高，并且做到結(jié)合現(xiàn)場地理情況對雷擊性質(zhì)進(jìn)行綜合分析，降低盲目性，提高針對性，只有用科學(xué)的態(tài)度采取相應(yīng)的防雷措施才能達(dá)到最好的防雷效果。當(dāng)然，雷電活動是一種復(fù)雜的難以尋找規(guī)律的自然現(xiàn)象，到目前為止，我們?nèi)詿o法做到絕對防雷。只有在實(shí)踐過程中不斷探索，不斷積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，才能更好的完善配電線路，找到更有效的防雷措施，從而減少雷電傷害，降低線路雷害事故。

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