10kV配电线路防雷治理方法研究

10kV配电线路防雷治理方法研究

赵杰

国网河南省电力公司商丘供电公司

摘要：电力系统在运行过程中容易受到自然现象的干扰，10kV配电线路也受到自然环境因素的影响。原因是供电线路多为直接与外界环境接触的设备，受潮湿气候和雷雨天气雷击影响的概率增加。至少是线路运行失灵，最严重的是导致严重的安全事故和严重的经济损失。在分析10kV配电线路雷击主要原因的基础上，提出了经济实用的改造方案。

关键词:10kv配电线路；雷电防护；管理

一，10kV配电线路防雷的重要性

在10kV配电线路的防雷设计过程中，相关设计人员也需要坚持一定的原则，更加规范有序地开展日常工作。在实际工作过程中，相关工作人员应加强对设计规范和标准的理解，根据现场实际情况，科学合理地进行防雷设计。总的来说，配电线路防雷设计应遵循的原则主要分为以下两个方面。

首先，在实际设计的过程中，为防止导线遭受雷击，相关设计人员可以设置一些避雷线，保护导线不被雷击。如果导体直接遭到雷击，线路中的电压会急剧上升。线电压越高，某种程度上危险和故障的概率就越高。因此，必须防止导体直接遭受雷击。

其次，在防雷设计中，要防止线路中断。随着人们生活水平的不断提高，对电能的需求和要求也在不断增加，在一些大型企业的生产活动中，电能是必不可少的。如果供电线路中断，会给人和企业带来很大的损失，所以要尽量防止线路中断。比如在实际设计过程中，可以采用双环环形网络，当主线中断时，可以用备用线供电，提高输电的稳定性和安全性。在实际设计过程中，相关设计人员还需要根据容易发生雷击的位置，对设计方案中的偏差进行调整和优化，使设计方案在实践中发挥应有的价值和效果，降低雷击概率，提高配电线路的稳定性。

二是配电线路遭雷击。

配电线路易受雷击损坏有三个主要原因。

1)雷电具有高辐射、超高温、强穿透性的特点，会对高压配电线路造成破坏，在多雨潮湿的气候下容易损坏杆塔。

2)雷电天气下，配电系统易遭雷击，导致设备两端瞬时电压升高，进而导致配电系统储变电设备击穿事故，对整个配电线路运行造成严重影响。

3)施工人员在雷雨天易遭雷击。原因是配电网一般位置较高，其导电性造成的雷击效应容易对维护人员造成身体伤害。

10kV配电线路易遭雷击损坏的原因有:一方面，线路没有配备具有适宜防雷效果的保护装置，这种情况在经济欠发达地区经常发生，相应的配套设施和防雷设施不能及时更新，导致上述地区配电设备强度不足；另一方面，线路绝缘效果不好也会导致此类事件的发生。当线路受到雷击时，线路绝缘低导致无法阻挡表面迅速升高的电压值，进而导致线路击穿，短时间内难以得到维修，造成线路故障，干扰人民群众的正常生产生活。最主要的担心是，配电公司在安装配电线路的过程中，存在太多的安全隐患，而且多是人为造成的。原因是电力公司在线路检查时没有进行质量控制，没有精心规划防雷处理，严重影响了线路的稳定性和安全性。

3.10kV配电线路防雷改造技术研究

1.避雷针引雷，防雷。

通过对常见经验的分析可知，安装在输电线路上的避雷针能产生较好的防雷效能。在布置配电线路时，宜采用这种方法进行线路防雷，避雷针能有效保护架空绝缘线路。但是，避雷针作为一种寿命较短的消耗品，容易出现故障和老化。由于避雷针的工作环境属于长期的工频电压环境，偶尔需要承受工频续流和雷电过电压的影响，所以配电稳定性往往会受到外界环境的干扰。在实际应用中，氧化锌避雷针可以安装在配电线路中，无需维护。它可以安装在配电线路易遭雷击的地段，并辅以合适的配电设备，可以有效地保护配电线路。

2.安装避雷器防止雷电灾害。

现场施工中常用的一种防雷装置是避雷器，它可以防止雷电产生的过电压。雷电击中杆塔后，雷电流会被避雷器分流，一部分雷电会通过杆塔流向大地。当雷电流强度超过一定范围时，就会被避雷器分流，大部分雷电通过避雷器进入导线，传输到相邻的杆塔上。如果线路受到感应雷引起的过电压，雷电流会通过上述类似过程流入大地。线路避雷器与绝缘子并联，具有良好的夹持效果。避雷器的残压低于绝缘子串放电电压的50%。即使雷电流增加，避雷器的残压也只会略有增加，绝缘子不会闪络。这也是线路避雷器防雷的一个重要特点。避雷线遭雷击后，电流会顺着避雷线流入电力设备，使接地电阻内的电压急剧上升，发生绝缘。为了防止绝缘子串的反击，相关设计人员在实际工作过程中应对避雷线的接地方式进行适当的改进和调整。例如，避雷器可以安装在钢塔上。避雷器是防御设计中常见的设施设备，在雷电天气下能起到良好的保护作用。表1显示了带避雷线线路的耐雷水平。

表1显示了避雷线的耐雷水平值。

3.降低杆塔的接地电阻，以达到防雷的目的。

杆塔接地电阻的布置可以起到一定程度的防雷效果。如果雷电击中避雷线或塔顶，线路接地电阻过大，塔顶电位会急剧上升。此时，需要进一步控制杆塔接地电阻。通过研究发现，适当加长水平接地极可以进一步降低杆塔的接地电阻。用计算机软件模拟分析水平接地极，建立接地极模型，如下图所示。接地极为类似圆柱体的水平接地体，等效半径R为14mm，接地极埋深d为0.8m，土壤电阻率为647ω·m；；在水平接地极上增加一个垂直接地极，垂直接地极的长度h为5m。

图接地电极模型

当接地极以模型1的方式敷设时，相应测得的不同水平接地极长度的电阻值如表2所示。从表2可以看出，随着接地极长度的增加，接地极的电阻逐渐减小，且减小的趋势越来越慢。

表2不同接地极长度对应的接地电阻值

若接地极按模型2敷设，当水平接地极长度为65m时，对应的接地极电阻值为19.2ω；如果接地极按模型3敷设，当水平接地极长度为65m时，对应的接地极电阻值为16.3ω。在实际施工中，接地极的长度并不是越长越好，尤其是山区施工，不仅要考虑防雷的实际效果，还要考虑施工、环境等相关因素的综合成本。

4.加强配电线路的绝缘能力。

电力运营单位应当根据配电线路的工作环境加强线路绝缘，并定期检查供电线路的绝缘效果。要检查的内容包括接地装置是否能正常运行，设备是否有绝缘缺陷，要及时规范，故障要及时纠正。根据防雷要求，配置配电线路绝缘辅助设施。电力企业应准确规划和处理绝缘设施，确保配电线路防雷等级合格，有效防止配电线路遭受雷击的可能性。

结束语

应采取合理的防雷措施。要根据线路的重要性、地形地貌、改造难度、运营年限、工程造价、维护难度、线路条件等，通过多角度、多维度、不同的思维方式进行互补。同时要考虑安装的经济性和简易性，尽量避免绝缘子损坏、雷击断线或短路接地。此外，应结合实际应用配置绝缘，采用适当的防雷措施控制雷击跳闸率。

由以上描述可知，10kV配电线路防雷处理的主要思路是安装适用于供电线路的避雷器，保证绝缘装置的保护效率，控制杆塔的接地电阻，以减少雷电高压对配电线路造成的损失，保证供电线路的长期稳定运行。

参考文献

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