王虎英

摘要：10KV配電線路在運營的過程中，受到雷擊容易發(fā)生安全事故，之所以會出現(xiàn)這一問題，主要是因為線路絕緣水平不達標，基于此，本文研究10KV配電線路的雷電感應(yīng)過電壓特性，從雷擊的概率、大地導(dǎo)電率、新型材料的應(yīng)用等方面入手展開分析，希望能為關(guān)注此話題的研究者提供參考意見。

關(guān)鍵詞：雷電感應(yīng)過電壓;閃絡(luò)特征;大地導(dǎo)電率

引言：

雷擊高發(fā)路段的大地和線路周邊的高層建筑會導(dǎo)致線路產(chǎn)生過大的電壓，此時10KV配電線路就很有可能發(fā)生安全事故，在架空配電線路中架設(shè)接地線能預(yù)防雷電感應(yīng)過壓的不良情況，本文分析10KV配電線路的雷電感應(yīng)過電壓特性，探究加強雷擊防護的有效措施。

一、高大建筑物附近的雷電感應(yīng)過電壓低

當高大建筑物聚集在10kV架空的配電線路周圍時，建筑物的高度普遍高于導(dǎo)線的高度，建筑物會遮擋屏蔽導(dǎo)線，導(dǎo)致導(dǎo)線的弧度大大減小。與空曠地帶相比，雷電擊中導(dǎo)線的概率會大大減小。高大的建筑物會導(dǎo)致雷電先導(dǎo)產(chǎn)生的電場減小，導(dǎo)致被束縛的電荷總量明顯降低，雷擊大地時，導(dǎo)線上產(chǎn)生的雷過電擊會明顯減少。在計算雷電感應(yīng)過電壓時，要依據(jù)主放電雷電流模式，明確雷電通道不同距離和位置的電場分布情況。把線路和電磁場的關(guān)系作為可靠依據(jù)，計算出不同的雷電電場在配電線路上所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓?，F(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)水平在不斷提高，產(chǎn)生了FDTD這一計算模式，同時也獲得了廣泛的應(yīng)用。FDTD能同時計算大地有限電導(dǎo)率和絕緣子閃絡(luò)，在此基礎(chǔ)上判斷這兩個參數(shù)對雷電過電壓所產(chǎn)生的影響，與傳統(tǒng)的雷電過電壓計算方式相比，得到的時域相應(yīng)結(jié)果更為準確，這是一項非常有突破的創(chuàng)新舉動。最大感應(yīng)過電壓的具體情況會受到多種因素的影響，這些因素包括配電線路的距離、雷電流幅值、配電線路的高度。FDTD得到的結(jié)果不僅僅包括上述因素，還指明大地電導(dǎo)率、接地電阻、回波的傳播速度、雷電流波前時間這些因素也會影響最大感應(yīng)過電壓。在計算雷電感應(yīng)過電壓時，不需要過多考慮雷電先導(dǎo)的同波速度和接地電阻，二者對雷電過電壓的變化所產(chǎn)生的影響可忽略不計[1]。

二、雷擊的概率和閃絡(luò)特征

通常情況下，如果大地的導(dǎo)電率有所增加，就會出現(xiàn)雷擊線路最大感應(yīng)過電壓明顯減小的情況，此時雷擊次數(shù)的變化速率就會有所降低。另外當雷擊線路的感應(yīng)過電壓數(shù)值大于某一個特定的過電壓數(shù)值，電力線路遭到雷擊的可能性就會明顯降低，這說明線路的雷擊概率和閃絡(luò)概率也明顯降低。導(dǎo)致電力下路絕緣閃絡(luò)次數(shù)、雷電感應(yīng)閃絡(luò)率上升的原因是大地的導(dǎo)電率有所降低。經(jīng)過實驗對比，發(fā)現(xiàn)直擊雷閃絡(luò)率對線路導(dǎo)電率產(chǎn)生的影響比較小，如果發(fā)生了直擊雷，電力線路就更有出現(xiàn)閃絡(luò)情況的可能。在沒有建筑物和樹木的開闊區(qū)域內(nèi)，很有可能發(fā)生雷擊閃絡(luò)的不良現(xiàn)象，導(dǎo)致配電線路短路。

三、最大感應(yīng)過電壓和大地導(dǎo)電率相互之間的關(guān)系

最大感應(yīng)過電壓和大地導(dǎo)電率相互之間的關(guān)系有一定規(guī)律可循，大地電導(dǎo)率所有影響雷電感應(yīng)過電壓中的一項重要因素，大地電導(dǎo)率對電壓正負極和電壓的增長幅度有一定影響，當大地的導(dǎo)電率有所升高，電流會有所增加，電壓變大的幅度也會有所增加。大地的電阻率會明顯升高，不是理想的導(dǎo)體，在此條件下，只有配電線路的局部感應(yīng)會受到影響，而高頻電磁場所受到的影響卻非常明顯。當線路中有雷電波通過，線路上各個節(jié)點的電壓都會發(fā)生改變，把大地當做是一個理想的導(dǎo)體，雖然大地會影響電波在線路傳輸過程中電壓的變化幅度，但是電波的波形卻不會受到影響，正是因為如此，線路中的波形能始終保持一致。如果大地的導(dǎo)電率有所下降，而波形始終處于不變的狀態(tài)，最終會導(dǎo)致電壓正負極互換。為了防止這一不良情況的發(fā)生，工作人員在安裝電路的工作中，應(yīng)該嚴格按照技術(shù)規(guī)范要求展開各項工作，完成配電線路的改造是一個非常復(fù)雜的過程，尤其是改造桿塔結(jié)構(gòu)，改造輸電線路這項工作要經(jīng)過漫長的周期，也要用到多項技術(shù)，需要花費較高的成本。改造工作的進行要與地理環(huán)境相結(jié)合，同時也要考慮到當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展情況。

四、應(yīng)用新型材料提高線路的防雷性能

要想提高10KV配電線路的防雷性能，可使用鋼絞線，同時這也是目前為止的一種最佳選擇。通常情況下，要在配電線路桿塔的最高點架設(shè)避雷線。從而保證避雷效果能夠得到最大限度的發(fā)揮。在目前的發(fā)展階段中，我國配電線路包括超高壓輸電線路、普通高壓輸電線路，這兩種線路的制作材料是鍍鋅鋼絞線，對橫截面積有特殊的要求[2]。比較常見的絞線是25mm、50mm、70mm這三種規(guī)格。原則上來說，絞線的橫截面積越大，避雷線的橫截面積也越大。由于受到強風(fēng)的影響和干擾，避雷線很有可能會產(chǎn)生震動，導(dǎo)致線路的穩(wěn)定性受到不利影響。對此應(yīng)該采取有效的措施避免發(fā)生震動的不良情況，防震錘有降低節(jié)點的作用，運用該方式能有效緩解線路雷電感應(yīng)的過電壓現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，促進電力企業(yè)的供電水平持續(xù)上升。鉛包鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)線的優(yōu)點是強度高、不生銹、導(dǎo)電率更好。在很多發(fā)達國家地區(qū)，超高壓的輸電線路的架設(shè)把改良導(dǎo)線應(yīng)用其中，導(dǎo)電率更高，也更加耐用、穩(wěn)定。

總結(jié)：

10KV配電線路的雷電感應(yīng)過電壓特性的主要表現(xiàn)是高大建筑物附近的雷電感應(yīng)過電壓低;應(yīng)用新型材料提高線路的防雷性能。對于社會經(jīng)濟發(fā)展來說，電力資源的穩(wěn)定性在其中發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用。研究10KV配電線路的雷電感應(yīng)過電壓特性，并找到有效防止雷擊的措施，保證供電系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]李揚.10kV配電線路架設(shè)地線對雷電感應(yīng)過電壓的防護效果[J].中國設(shè)備工程，2018（19）：58-59.

[2]王建欣，沙忠旗.配電線路的雷電感應(yīng)過電壓特性分析[J].黑龍江科技信息，2014（33）：9.