國(guó)網(wǎng)桐柏縣供電公司 羅 婧

實(shí)例研究10KV配電線路防雷現(xiàn)狀、問題及對(duì)策

國(guó)網(wǎng)桐柏縣供電公司 羅 婧

當(dāng)前在城市中的10KV配電線路總跳閘的次數(shù)中，雷擊事故是引起跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因之一，尤其是在一些地勢(shì)比較復(fù)雜、多雷的地區(qū)，表現(xiàn)的十分明顯。而滅弧防雷間隙是安裝在絕緣子串兩端的，它是一種新型的滅弧防雷方法。本文主要通過實(shí)例分析10KV配電線路的防雷現(xiàn)狀、問題，以及滅弧防雷間隙裝置的防雷作用進(jìn)行詳細(xì)闡述，為其以后更好的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

實(shí)例研究；10KV配電線路；防雷現(xiàn)狀；問題和對(duì)策

人們生活水平的提高對(duì)電力提出更高的要求，因此配電線路的安全問題更是得到了人們的關(guān)注，尤其是其防雷的能力是需要考慮的重點(diǎn)問題。當(dāng)前由于遭受雷擊造成配電線路跳閘的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，對(duì)人們的生命安全造成了嚴(yán)重的威脅，而且還使設(shè)備的正常使用受到影響。噴氣式滅弧防雷間隙是一種新型的防雷方式，主要是依賴于強(qiáng)氣流進(jìn)行工作[1]。在實(shí)際的配電線路防雷工作中有很高的應(yīng)用價(jià)值。

1.當(dāng)前我國(guó)10KV配電線路產(chǎn)生雷擊的原因

1.1 配電線路自身具有的特性

我國(guó)10KV的配電線路一般是應(yīng)用在中小城市或者是縣級(jí)城市的電力運(yùn)輸，隨著我國(guó)電力設(shè)施的不斷完善，傳統(tǒng)的35KV電力系統(tǒng)逐漸被10KV的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)代替[2]。當(dāng)前配電線路出現(xiàn)雷擊過電壓有兩種情況：其一，雷直接擊中配電線路；其二，雷擊中配電線路附近的物體，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)的存在產(chǎn)生了過電壓。隨著10KV配電線路的使用，雷擊事故已經(jīng)明顯減少，其本身有一定的防雷能力，但是這種配電線路會(huì)受到兩種雷擊過電壓的影響，進(jìn)而對(duì)相關(guān)的電氣設(shè)備產(chǎn)生很大的破壞作用。配電線路中的導(dǎo)線和塔桿等設(shè)施有一些金屬物質(zhì)，使其容易吸引雷電云層中的電荷，導(dǎo)致雷擊事故的發(fā)生。

1.2 人工設(shè)計(jì)的10KV配電線路防雷設(shè)施存在漏洞

在對(duì)10KV配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及天氣的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這使得防雷設(shè)施的作用得不到充分的發(fā)揮，甚至還有的地方?jīng)]有安裝相應(yīng)的防雷裝置，這些都造成了防雷效率降低。

2.當(dāng)前我國(guó)10KV配電線路防雷發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 采用避雷針防雷

避雷針會(huì)對(duì)雷電的雷場(chǎng)產(chǎn)生畸變，繼而把云層放電通路引入到避雷針中。避雷針具有靜電感應(yīng)，它的電荷和雷電的電荷電極是相反的，而異性電荷會(huì)產(chǎn)生相吸作用，進(jìn)而造成放電電流，再通過接地裝置把雷電引入到大地中。異性的電荷在靜電感應(yīng)的作用下都會(huì)聚集在避雷針的頂端，而且還會(huì)中和云層中的電荷，使云層中激烈放電的現(xiàn)象得到消除。

2.2 采用絕緣子防雷

傳統(tǒng)的配電線路中會(huì)使用瓷質(zhì)的絕緣子，但是它容易和導(dǎo)線之間發(fā)生磨損，如果遇到雷雨天氣，它的絕緣性會(huì)因?yàn)槭艹倍档停^緣子的支撐柱甚至?xí)焕纂姄舸?，進(jìn)而產(chǎn)生雷電泄放。絕緣子的溫度快速上升，最終導(dǎo)致導(dǎo)線脫落，絕緣子破裂。復(fù)合式絕緣子采用硅橡膠支撐，可以幫助線路改善絕緣性能，有利于防雷工作的開展。另外在絕緣子串的兩端安裝間隙防雷裝置，可以有效的保護(hù)絕緣子串在遇到雷擊或者工頻閃絡(luò)時(shí)免受傷害。通過安裝滅弧防雷間隙裝置可以有效的吸引雷電擊穿，對(duì)雷擊間隙引起的工頻續(xù)流電弧進(jìn)行疏導(dǎo)。保護(hù)絕緣子電子串。

2.3 改造避雷器防雷

當(dāng)前在配電線路的避雷器中一般會(huì)選擇使用帶有脫離器的避雷器，這樣會(huì)使配電線路的排除故障能力和抗雷擊能力得到提高，因此在一些雷電事故常發(fā)的地點(diǎn)需要配置避雷器，使配電線路的抗雷擊能力得到進(jìn)一步的提升。在避雷器附近安裝脫離器，在避雷器出現(xiàn)異常情況時(shí)，脫離器將會(huì)自發(fā)的讓發(fā)生故障的避雷器脫離防雷系統(tǒng)[3]。如果避雷器出現(xiàn)了異常現(xiàn)象，檢修人員需要對(duì)避雷器進(jìn)行及時(shí)的更換。當(dāng)前使用最多的避雷器是熱爆型自動(dòng)脫離避雷器。

3.相關(guān)的實(shí)證分析

3.1 應(yīng)用單位的情況

當(dāng)前在國(guó)家電網(wǎng)中的多個(gè)供電局以及南方電網(wǎng)中都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，和其他的相關(guān)防雷措施相比較，效果相對(duì)比較好。本次以廣西地區(qū)為例，選擇跳閘率比較高的10KV數(shù)電線路進(jìn)行試驗(yàn)安裝。

3.2 應(yīng)用效果

以其中的四條線路為例，在2015年安裝之前，平均跳閘的次數(shù)為每年20-30次，從2015年運(yùn)行至今，由雷電引起的跳閘事件減少到了每年平均10-13次。四條線路的長(zhǎng)度分別問：16.0km、21.2km、8.2km、6.3km。桿塔的數(shù)量分別是75、71、25、16基。滅弧防雷改造是在2015年8月份完成，改造前后的跳閘情況如表1所示：

表1 滅弧防雷改造前后雷擊跳閘情況對(duì)比

從表1中的數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)噴射氣流滅弧防雷間隙在輸電線路上進(jìn)行安裝，其防止雷擊的作用十分明顯，使雷擊跳閘率大幅度的降低，確保了輸電線路供電的可靠性。通過在實(shí)際生活中的應(yīng)用，這種防雷裝置的效果十分優(yōu)異，有很高的應(yīng)用價(jià)值，值得在更多的地區(qū)推廣使用。

3.3 結(jié)論

當(dāng)前在10KV配電線路中，雷電災(zāi)害依然十分常見，對(duì)人們的生命安全和正常的供電造成嚴(yán)重影響。為了確保供電的安全性，可以采用噴射氣流滅弧防雷間隙設(shè)施，進(jìn)行防雷。它的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

噴射氣流滅弧防雷間隙可以吸引雷電的電磁脈沖，使其觸發(fā)裝置中的滅弧氣丸，在觸發(fā)裝置之后會(huì)產(chǎn)生高速氣流，其作用于暫態(tài)電弧生成的初始階段，它可以在早期抑制電弧的發(fā)展，而且還可以迅速的將電弧熄滅。通過這種方式對(duì)電弧實(shí)現(xiàn)高效、初期和主動(dòng)的抑制。

噴射氣流滅弧防雷間隙可以在很短的時(shí)間內(nèi)保保護(hù)絕緣子串，當(dāng)其遭受雷擊或者是絕緣子串出現(xiàn)工頻閃絡(luò)時(shí)，使其免受工頻電弧灼燒。如果出現(xiàn)了滅弧氣丸用完的情況，這種裝置可以起到普通并聯(lián)間隙的防雷作用，達(dá)到多重防雷的目的。

有關(guān)學(xué)者對(duì)噴射氣流滅弧防雷間隙進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)證，驗(yàn)證的結(jié)果是：高速氣流對(duì)電弧所產(chǎn)生的作用，可以強(qiáng)化帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散，使冷卻的作用進(jìn)一步加強(qiáng)。這樣電弧的溫度會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)下降，減弱熱游離，加快復(fù)合的速度，防止重燃現(xiàn)象出現(xiàn)。

噴射氣流滅弧防雷間隙不管是在理論上還是在具體的實(shí)踐過程中都得到了驗(yàn)證，它在防雷方面的效果很好，可以有效的保護(hù)絕緣子串，降低雷擊跳閘率，實(shí)用性很強(qiáng)，但是在滅弧次數(shù)方面還需要進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)的研究。

4.總結(jié)

城市中10KV配電線路的安全運(yùn)行可以為居民正常用電和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障，如果跳閘現(xiàn)象頻發(fā)必然會(huì)對(duì)人們的生活和生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。所以相關(guān)的電力工作人員需要對(duì)線路的防雷措施進(jìn)行進(jìn)一步的研究，找出造成雷擊事故頻發(fā)的原因。經(jīng)過理論和實(shí)踐證明。噴射氣流滅弧防雷間隙具有很好的防雷效果，值得在實(shí)際的配電線路中應(yīng)用。但是在具體的應(yīng)用過程中要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選擇合適的防雷方法，使防雷工作具有更高的針對(duì)性和有效性，以此來確保配電線路的安全運(yùn)行。

[1]羅大強(qiáng),許志榮,唐軍,梁澤勇,陳德智. 根據(jù)歷史跳閘記錄對(duì)10kV配電線路防雷現(xiàn)狀和問題的分析[J].電瓷避雷器,2012,02:40-45+50.

[2]李鍇.對(duì)10kV配電線路的防雷措施的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,34:140.

[3]林忠遠(yuǎn).淺談10kV配電線路防雷現(xiàn)狀和對(duì)策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,23:223.