金琦康

（國(guó)網(wǎng)浙江永康市供電公司，浙江 金華321300）

0 引言

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和壯大，雷擊配網(wǎng)線路造成的安全事故不斷增加。近年來(lái)，雷擊配網(wǎng)線路引起的事故占我國(guó)所有電力事故的40%～70%，特別是在地形復(fù)雜、雷電活動(dòng)頻繁的地區(qū)，這給國(guó)家?guī)?lái)了很大的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前，如何提高配網(wǎng)線路的防雷水平，減少因雷擊引發(fā)的事故越來(lái)越受到人們的重視。

1 防雷技術(shù)措施對(duì)10kV配網(wǎng)線路的必要性

1.1 雷電的產(chǎn)生及其危害

只有了解雷電的意義、形成、特征及其危害，才能對(duì)10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)措施進(jìn)行具體分析。雷電是大自然中常見(jiàn)卻又復(fù)雜的現(xiàn)象，大氣中的飽和水蒸氣遇冷后，通過(guò)上升氣流的沖擊形成不同電荷的水滴，這些帶有負(fù)電離子的水滴伴隨著氣流組成雷云，而附帶大小不一電荷的雷云在空氣間相互撞擊后放射出的電流就是雷電［1］。雷電流在放電時(shí)，幅值達(dá)到幾十至幾百千安，溫度約為2萬(wàn) ℃，而放電時(shí)間卻僅有30～50μs。極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的強(qiáng)大電流會(huì)使空氣加速膨脹，形成刺眼的耀光和巨大的聲響。雷云在放電的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，容易擊穿金屬設(shè)備上的絕緣體，嚴(yán)重?fù)p壞各種電氣設(shè)備、建筑設(shè)施，威脅人們的財(cái)產(chǎn)安全，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 雷擊配網(wǎng)線路的原因

1.2.1 外界因素的影響

（1）由于出現(xiàn)部分10kV線路、桿塔以及開(kāi)關(guān)等設(shè)備的接地線被盜的情況，線路得不到保護(hù)，被盜的接地線也沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)接上，裸露的設(shè)備就容易遭到雷擊。

（2）線路桿塔、配變接地網(wǎng)以及開(kāi)關(guān)的不規(guī)范安裝；接地網(wǎng)年久失修，遭到腐蝕；配網(wǎng)線路被周圍的施工破壞或挖斷等。

（3）避雷器的質(zhì)量差或者長(zhǎng)期受到雷電的沖擊，容易失效。1.2.2 內(nèi)在因素的影響

（1）10kV線路上方一般都有很多線路交叉穿過(guò)，高電壓等級(jí)的線路容易引來(lái)雷電，當(dāng)同樣位于多雷區(qū)時(shí)，防雷水平本來(lái)就低的10kV線路就難以抵御雷擊，雷電襲來(lái)時(shí)會(huì)先選擇擊向10kV線路。

（2）針式絕緣子在10kV線路中使用較為廣泛，能明顯抵御雷擊，但針式絕緣子被擊穿后不容易發(fā)現(xiàn)其故障點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致線路恢復(fù)供電時(shí)間延遲。

2 10kV配網(wǎng)目前應(yīng)用的主要防雷技術(shù)措施

（1）在塔腳的位置敷設(shè)較長(zhǎng)的接地網(wǎng)或打深井加降阻劑，把雷電引入大地，加大接觸面積，控制電阻率，當(dāng)遭受雷擊時(shí)，桿塔的耐雷性能就會(huì)增強(qiáng)；

（2）在配變開(kāi)關(guān)及電纜部分的高壓側(cè)裝上避雷器；

（3）合理抵御雷擊的方法有很多種：增加閃絡(luò)路徑、合理配置放電間隙、使用較高級(jí)別的絕緣體、加強(qiáng)線路檢查和保護(hù)、定期更換避雷器等。

3 10kV配網(wǎng)線路設(shè)備的防雷技術(shù)

3.1 配電變壓器的防雷技術(shù)

要保護(hù)好配電變壓器，需要在低壓側(cè)裝上低壓避雷器，盡量使變壓器的外殼、變壓器、高壓側(cè)的中性點(diǎn)都接地，也就是做到四點(diǎn)共一地。

3.2 柱上開(kāi)關(guān)的防雷技術(shù)

為了保證電網(wǎng)的安全性和供電可靠性，一般會(huì)在10kV線路上安裝柱上開(kāi)關(guān)。因此，需加強(qiáng)柱上開(kāi)關(guān)的防雷技術(shù)措施，在柱上開(kāi)關(guān)兩側(cè)分別設(shè)置避雷器，避免其遭受雷擊。

4 線路避雷器防雷的基本原理

一般線路在沒(méi)裝設(shè)避雷器前，雷電流會(huì)完全經(jīng)由桿塔或引下線接地裝置倒泄引入大地，但由于接地電阻的存在，塔頂?shù)碾娢粫?huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速提高，特別是接地電阻高的桿塔。如果塔頂電位和導(dǎo)線感應(yīng)電位之間的差值比絕緣子串臨界閃絡(luò)電壓的50%還要大的話，就會(huì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象；對(duì)于一些土壤電阻率較大的地區(qū)來(lái)說(shuō)，接地電阻很難降低，常規(guī)的防雷技術(shù)實(shí)施難度大，因此在線路上裝設(shè)避雷器時(shí)，應(yīng)將避雷器的特性跟絕緣子的特性結(jié)合起來(lái)，在線路遭受雷擊時(shí)，避雷器可以保護(hù)絕緣子串不發(fā)生閃絡(luò)。當(dāng)塔頂?shù)碾娢槐缺芾灼鞯膶?dǎo)通電壓高時(shí)，一部分雷電流仍然會(huì)通過(guò)桿塔、引下線接地裝置流入大地，剩下的都經(jīng)過(guò)避雷器流向了導(dǎo)線，因此導(dǎo)線和避雷線上都有電流。雷電流由于電磁感應(yīng)的作用分別在導(dǎo)線及避雷線中產(chǎn)生耦合分量，導(dǎo)線上的耦合分量會(huì)迅速提高桿塔電位，有效控制了桿塔對(duì)導(dǎo)線的放電量［2］。避雷器利用了桿塔鉗電位的作用來(lái)抑制絕緣子串的閃絡(luò)，以達(dá)到防雷的效果。

5 線路避雷器選型問(wèn)題及安裝注意事項(xiàng)

（1）對(duì)于線路避雷器的型號(hào)，可以根據(jù)位置和安裝條件靈活選用。無(wú)間隙氧化鋅避雷器放電穩(wěn)定，反應(yīng)快，但通流的容量相對(duì)比較大，殘壓高，而且長(zhǎng)期承受電壓，老化速度快，不便試驗(yàn)；帶間隙的避雷器反應(yīng)較滯后，放電不穩(wěn)定，正負(fù)極下的放電電壓值相差大，但一般不需要承受電壓，老化的速度相對(duì)會(huì)慢很多，因此試驗(yàn)周期更長(zhǎng)。

（2）安裝線路避雷器應(yīng)注意：地處多雷區(qū)而且容易遭到雷擊的配網(wǎng)線路桿塔，最好把避雷器安裝在鐵塔上；注意保持避雷器的安全距離；避雷器必須單獨(dú)敷設(shè)接地線，以減小接地電阻的影響；線路避雷器不能采用原鐵塔的接地網(wǎng)，應(yīng)另外敷設(shè)；安裝要牢固，排列要整齊，高低要一致；引下線接地與接地電阻應(yīng)該符合規(guī)定；定期檢測(cè)避雷器的接地電阻，及時(shí)對(duì)不合格的接地網(wǎng)進(jìn)行改造；及時(shí)更換有質(zhì)量問(wèn)題的避雷器組件。

6 10kV配網(wǎng)加裝線路避雷器的優(yōu)點(diǎn)

由于線路避雷器本身具有鉗電位的作用，對(duì)接地電阻要求不高，實(shí)現(xiàn)山區(qū)防雷比較容易，所以加裝線路避雷器可以起到非常顯著的防雷效果。塔頂電位與桿塔接地裝置有著密不可分的關(guān)系，合理地設(shè)計(jì)接地裝置可以提高配網(wǎng)線路運(yùn)行的有效性和可靠性。沖擊接地電阻值與絕緣子串受雷擊時(shí)的電壓成正比，想盡量降低閃絡(luò)發(fā)生的概率，必須最大程度地降低沖擊接地電阻值，因此該參數(shù)在配網(wǎng)線路的接地設(shè)計(jì)中非常重要。接地裝置的沖擊接地電阻在沖擊電流的作用下一般比工頻接地電阻要低，但土壤的性質(zhì)、沖擊電流的峰值和接地裝置不同，沖擊接地電阻值也不同。所以在接地裝置的實(shí)際設(shè)計(jì)中，仍然需要參考正常的工頻電阻值。降低接地電阻值可以有效減少反擊閃絡(luò)的發(fā)生，但對(duì)一些土壤電阻率過(guò)高的地區(qū)來(lái)說(shuō)比較難做到，也會(huì)增加技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的支出，所以需要綜合考慮其他的防雷技術(shù)措施。

7 結(jié)語(yǔ)

10kV配網(wǎng)線路受自身以及外界因素的影響，極易遭受雷擊，不僅會(huì)破壞線路設(shè)備，還會(huì)妨礙供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，應(yīng)當(dāng)重視10kV配網(wǎng)線路的防雷工作，合理安裝避雷器，既可減低雷擊帶來(lái)的電荷，又能有效減少跳閘次數(shù)，減少因雷擊引發(fā)的事故。每一種防雷措施都有其針對(duì)性，因此在線路遭受雷擊跳閘時(shí)應(yīng)找出其中的原因，再采取相應(yīng)措施，才能真正在防雷保護(hù)上取得實(shí)效。

［1］張國(guó)慧.10kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)措施探討［J］.機(jī)電信息，2011（33）

［2］任錦國(guó).淺談?dòng)芯€電視網(wǎng)絡(luò)防雷技術(shù)［J］.知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2011（10）