姚毅軍

摘 要：在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程當(dāng)中，電能扮演著重要的角色，其中10 kV配電線路在我國電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中是一個相當(dāng)重要的部分，被廣泛應(yīng)用于國家電網(wǎng)的配置系統(tǒng)當(dāng)中。在電網(wǎng)運行的過程當(dāng)中，雷擊事故屬于影響較大的事故，可以對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大的影響，同時也對10 kV架空配電線路產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的影響。文章首先對雷擊對于10 kV架空配電線路的威脅進(jìn)行了分析；其次對10 kV配電線路雷擊的過電壓形式進(jìn)行了分析；最后提出了10 kV配電線路防雷保護(hù)的有效措施。

關(guān)鍵詞：10 kV；架空配電線路；防雷措施

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0099-02

雷擊屬于嚴(yán)重的自然災(zāi)害，尤其是在廣東的沿海地區(qū)當(dāng)中。從現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)來看，10 kV配電線路的雷害事故發(fā)生頻率還是相當(dāng)高的，對于國家配電網(wǎng)的供電可靠性和電網(wǎng)的安全造成了相當(dāng)嚴(yán)重威脅的同時，也對人們的日常生產(chǎn)生活帶來了很多的不利影響。在此種情況下，就需要對10 kV配電線路的防雷保護(hù)措施進(jìn)行不斷的研究，從而提升10 kV配電線路的耐雷水平。

1 雷擊對于10 kV架空配電路的威脅

1.1 雷擊事故形成的原因

在自然界的各種現(xiàn)象當(dāng)中，雷電屬于一項重要的天氣現(xiàn)象，雷擊現(xiàn)象的形成原因是相當(dāng)多的。在大多數(shù)的情況下，一般是由于地表的濕氣比較重，在受到高溫蒸發(fā)之后上升到高空當(dāng)中，并且和大氣當(dāng)中存在的水蒸氣進(jìn)行結(jié)合，在凝結(jié)之后就會產(chǎn)生冰晶或者水滴現(xiàn)象，在逐漸累積的情況下就會形成大片的積云。大片的積云在不斷的摩擦之下就會產(chǎn)生氣流，在不斷摩擦的過程當(dāng)中積云就會形成正負(fù)兩種電荷，稱之為電云，會對地面的一些事物產(chǎn)生雷擊的現(xiàn)象。

1.3 雷擊對于10 kV線路造成的危害

在10 kV架空配電線路或者電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，在很大程度上會受到雷擊的影響，因此在線路導(dǎo)線方面就會產(chǎn)生相對強烈的電磁感應(yīng)。在此種情況下，就會在短時間之內(nèi)形成相對較高的電壓，在這個時候雷擊事故當(dāng)中所產(chǎn)生的電壓已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過了電網(wǎng)線路當(dāng)中的電壓負(fù)荷。因此如果線路被雷擊中，就會對電網(wǎng)的線路產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，比如燒損、跳閘以及避雷器燒壞等現(xiàn)象，在對電力設(shè)備造成影響的同時也會對電路設(shè)備的正常運行產(chǎn)生一定的影響，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 10 kV配電線路雷擊的過電壓形式

2.1 直擊雷過電壓

直擊雷過電壓，即為雷云在對一些建筑物進(jìn)行擊中的過程當(dāng)中，該物體的內(nèi)部會產(chǎn)生強大的雷電電流在其中進(jìn)行流過，從而使得該物體的內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓降，比如桿塔、電力裝置等。

2.2 感應(yīng)雷過電壓

感應(yīng)雷過電壓，即為雷電在擊中附近大地的時候，由于導(dǎo)線上本身的電磁感應(yīng)會產(chǎn)生相當(dāng)大的過電壓。一般情況下感應(yīng)雷過電壓分為兩部分，是靜電分量和電磁分量兩個部分來共同構(gòu)成的。在靜電分量當(dāng)中，主要是通過先導(dǎo)通道當(dāng)中的雷電荷所產(chǎn)生靜電場的突然消失而引起電磁感應(yīng)電壓，其中的值是可以達(dá)到很高的。在電磁分量當(dāng)中，主要是利用先導(dǎo)通道當(dāng)中的雷擊電流所形成的磁場變化而引起的感應(yīng)電壓，其中的導(dǎo)線和放電通道呈現(xiàn)出相互垂直的狀態(tài)，兩者之間所存在的互相感應(yīng)現(xiàn)象是不大的，也就是電磁感應(yīng)。在此種情況下，電磁分量相對于經(jīng)典分量來說是相當(dāng)小的，因此靜電分量起到的作用是相當(dāng)巨大的。

在10 kV架空配電線路當(dāng)中，線路所產(chǎn)生的閃絡(luò)或者故障的主要原因不是直擊雷過電壓而是感應(yīng)雷過電壓，因此配電線路受到直擊雷過電壓的影響是相當(dāng)小的，配電線路受到感應(yīng)雷過電壓的故障比例是相對要大的，因此需要對感應(yīng)雷過電壓的防護(hù)措施進(jìn)行全面的分析研究。

3 10 kV配電線路防雷保護(hù)的有效措施

3.1 提升線路絕緣水平

在很多的10 kV配電線路當(dāng)中，運輸過程都會受到地形地貌以及氣流等多方面的影響，因此容易出現(xiàn)重復(fù)性閃絡(luò)的現(xiàn)象。此種現(xiàn)象多發(fā)生在山區(qū)的供電線路當(dāng)中，在很多山區(qū)的供電線路當(dāng)中，為了節(jié)約線路的走廊，在很多的情況下會利用同一個桿塔多個回路的技術(shù)進(jìn)行架空配電線路的設(shè)置，利用此種方式在很大程度上節(jié)約了線路的走廊成本，對線路方面的投資有了很大的改善，但是值得注意的是同一個桿塔多回路的方式會在線路和線路中間造成電氣距離不夠的現(xiàn)象。因此如果一個回路當(dāng)中的線路遭到了雷擊的傷害，就會導(dǎo)致線路的絕緣子發(fā)生對地?fù)舸┑默F(xiàn)象。

與此同時就會對同一個桿塔當(dāng)中的多個回路產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的影響，在很大程度上對配電線路的供電可靠性造成了極大的影響和威脅。

在此種情況下，可以利用增加線路絕緣的方式來進(jìn)行有效避免，將裸露的導(dǎo)線利用絕緣導(dǎo)線代替，并且增加絕緣子片的數(shù)量，還可以在帶線和絕緣子支架進(jìn)行絕緣皮和絕緣子型號的更換和增加。

除此之外，在進(jìn)行配電線路的設(shè)施施工的時候，還需要根據(jù)實際情況來對線路方面的防雷措施進(jìn)行設(shè)計，比如需要對廣東等南方地區(qū)進(jìn)行線路的設(shè)計的時候，需要了解到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來對線路進(jìn)行設(shè)計梳理，從全方位來滿足線路當(dāng)中的耐雷水平，進(jìn)行接地電阻的測量，從而對接地現(xiàn)象進(jìn)行實時檢測。如果遇到雷雨季節(jié)的話，就需要對接地電阻進(jìn)行有效測量，通過接地扁鐵來對接地面積進(jìn)行加大，從而對電阻值進(jìn)行有效改善，最終起到防雷電的目的。

3.2 架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線防護(hù)

在對雷擊架空絕緣線路的斷線機(jī)理分析的情況下，還可以根據(jù)日常維修維護(hù)的經(jīng)驗，來對此種類型發(fā)生的斷線事故進(jìn)行有效的防護(hù)措施。在本文當(dāng)中，集中體現(xiàn)在三個方面的預(yù)防措施。

首先，需要提升線路局部的絕緣水平，在配電線路當(dāng)中如果出現(xiàn)了感應(yīng)雷過電壓的現(xiàn)象，對于線路外部的絕緣體絕緣子破壞是相當(dāng)大的，因此需要利用高質(zhì)量的電路材料，在具體的安裝施工過程當(dāng)中按照規(guī)范來對其進(jìn)行安裝，從根本上提升配電線路外部絕緣體的絕緣層次。

一般情況下，架空配電線路遭受到雷擊事故的根本原因是線路當(dāng)中的絕緣水平較低，因此需要對電路的絕緣能力進(jìn)行增強。通過對比不同的絕緣子的防雷效果來進(jìn)行分析比較，見表1。

其次，還需要安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)，在避雷器的選擇方面必須按照地區(qū)線路的特征進(jìn)行配對，10 kV配電線路比較實用的避雷器是氯化鋅避雷器，可以對過程當(dāng)中產(chǎn)生的過量電能進(jìn)行良好的轉(zhuǎn)化，從而起到隔離的效果，安裝在電阻片的位置上方可以保證系統(tǒng)的運行不會產(chǎn)生電壓的影響，最終保護(hù)線路的長期穩(wěn)定運行。

另外，在避雷器的安裝位置的選擇方面，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r和經(jīng)濟(jì)情況來進(jìn)行考慮，選擇合適的位置來進(jìn)行避雷器的安裝，在重要設(shè)備上進(jìn)行避雷器的安裝。

3.3 降低10 kV配電設(shè)備的接地電阻

在配電設(shè)備的接地電阻方面可以利用兩種方式，其一是水平接地體的方式，在一般的配電線路當(dāng)中都是采取這種方式進(jìn)行的，在南方的很多地區(qū)當(dāng)中都利用接地圓鋼或者角鋼的方式來進(jìn)行桿塔的輔設(shè)并且對配電設(shè)備的接地網(wǎng)進(jìn)行有效改善，但是要保證桿塔、變壓器以及開關(guān)的接地裝置等都采取防腐措施，如果不做防腐措施，在長期的腐蝕之下，接地電阻就會在很大程度上進(jìn)行增大，從而造成配電設(shè)備電阻的超標(biāo)。

其二為通過利用降阻劑來對電阻進(jìn)行有效控制，在水平接地體的周圍進(jìn)行高效膨脹土的增加，來對電阻進(jìn)行有效控制，使得桿塔的接地電阻能夠有效降低。

3.4 做好配電設(shè)備的防雷保護(hù)

在對配電設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)的時候，可以在配電器的低壓兩側(cè)進(jìn)行避雷器的安裝，這樣一來就會和高壓側(cè)的避雷器、變壓器的外殼以及低壓側(cè)的中性點進(jìn)行連接，從而形成四點共一地的現(xiàn)象。在此種情況下接地電阻就必須滿足其中所規(guī)定的配電變壓器的電阻容量，也就是100 kVA以上的配電變壓器在4歐姆以下。在柱上開關(guān)的防雷措施方面，為了保障電網(wǎng)運行方面的大力需求，都會在電網(wǎng)當(dāng)中進(jìn)行柱上開關(guān)和刀閘的安裝，從而增加配電網(wǎng)運行方式的有效靈活性。

值得注意的是，在很多時候?qū)Υ朔N設(shè)備的防雷措施卻沒有進(jìn)行良好的應(yīng)用，只有在開關(guān)的一側(cè)進(jìn)行了避雷器的安裝，但是在開關(guān)斷開的時候，就會形成雷電波的全面反射，因此對設(shè)備開關(guān)造成不小的損害。在此種情況下，就需要對設(shè)備當(dāng)中的開關(guān)或者刀閘進(jìn)行保護(hù)，在兩側(cè)進(jìn)行避雷器的安裝，從而對開關(guān)或者刀閘進(jìn)行有效的防雷保護(hù)。

在電纜分支箱的防雷保護(hù)方面，對雷擊方面的措施一般采取避雷器的方式，在安裝過程當(dāng)中可以對整個回路當(dāng)中的每一個單元都進(jìn)行避雷器的安裝，但是在成本方面會有所增加，并且對系統(tǒng)的整體運行可靠程度也會有所降低。另外可以在環(huán)網(wǎng)單元方面進(jìn)行避雷器的安裝。

4 結(jié) 語

綜上所述，在我國現(xiàn)階段配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，10 kV架空配電線路是一個重要的組成部分，對電網(wǎng)維護(hù)工作方面有著相當(dāng)重要的影響。在10 kV架空配電線路的整體結(jié)構(gòu)當(dāng)中，是相對復(fù)雜的，因此需要對防雷措施進(jìn)行良好科學(xué)合理的選擇和設(shè)置，根據(jù)實際情況來對過程當(dāng)中的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位的了解，最大限度的保證整個配電系統(tǒng)的整體安全穩(wěn)定，從根本上提升線路之間的防雷效果，最終為社會生產(chǎn)和人類生活提供良好的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅大強，唐軍，許志榮，等.10 kV架空配電線路防雷措施配置方案分析 [J].電瓷避雷器，2012，（5）：113-118.

[2] 張行.10 kV架空配電線路防雷措施配置方案解析[J].低碳世界，2015， （23）：48-48，49.

[3] 甄彥恒.探討10 kV架空配電線路防雷措施的配置方案[J].電子世界， 2014，（24）：97-97.