配电线路的防雷保护（精选10篇）
配电线路的防雷保护 第1篇
1.1 避雷器安装不当及质量问题
(1) 6～10 k V配电网主要靠安装在线路上的避雷器进行保护。这些避雷器一般安装在变电所的出线侧或配电变压器的高压侧, 线路中间缺少保护。如果线路遭受雷击, 即使这些避雷器动作, 线路绝缘子在较高的雷电过电压作用下仍有可能击穿放电。
(2) 一些避雷器由于质量问题在运行中受潮或间隙动作后不能可靠熄弧, 引起爆炸, 从而造成电网接地短路, 给电网安全运行造成很大的影响。
1.2 避雷器接地不良
(1) 相当一部分接地电阻超标。据某县供电局统计, 其所辖区域约有30%的配电型避雷器接地电阻值超标, 有的高达上百欧姆。
(2) 接地引下线存在问题较多。如一些避雷器的接地引下线采用带绝缘外皮的铝线作为接地引下线, 这种接地线如果内部折断, 不容易被发现。另外, 埋在土里的引下线与接地体连接处易发生化学腐蚀, 长期不处理就会断裂。
1.3 弧光接地过电压和铁磁谐振过电压的作用
在雷电活动时, 往往由于雷电过电压造成绝缘子击穿。雷电流过后的工频续流, 即单相接地电容电流如果在10～300 A, 就不能可靠熄弧, 从而形成间歇性的电弧接地。由于电网是电感、电容元件组成的网络, 电弧的间歇性熄灭与重燃会引起网络中电磁能的强烈振荡, 产生较高的弧光接地过电压, 该过电压可达3.5UP (UP为最高相电压) , 且持续时间长, 波及全网, 可能导致避雷器爆炸。
1.4 柱上断路器和隔离开关缺乏保护
为了电网运行方式的需要, 通常在6～10 kV配电网中安装一定数量的柱上断路器和隔离开关, 这对保证电网运行方式的灵活性、提高供电可靠性起了很大的作用。但有些柱上断路器和隔离开关在防雷保护上存在严重缺陷, 即在柱上断路器和隔离开关处没有安装避雷器, 或者仅在断路器靠近配电变压器或负荷侧装设避雷器。当断路器和隔离开关断开时, 线路如遭受雷击, 则雷电波会沿线路传播到断路器和隔离开关处, 在此将发生电压全反射, 使断路器和隔离开关的绝缘击穿或闪络。
1.5 多回路同杆架设
配电线路多回路同杆架设的问题是, 一旦线路遭受雷击, 引起绝缘子对地击穿, 如果击穿后工频续流较大, 则持续的接地电弧将使空气发生热游离和光游离, 由于同杆架设的各回路之间距离小, 电弧的游离会波及到其他回路, 引起同杆架设的各回路同时发生接地短路事故。
1.6 配电变压器保护不当
目前大多数配电变压器的防雷保护只是在变压器的高压侧安装一组避雷器进行保护, 低压侧不装设避雷器。这在少雷区可以, 但在多雷区就可能发生配电变压器雷击损坏的事故。
2 解决措施
2.1 完善避雷器保护
因配电网的主要防雷措施是安装避雷器, 因此, 规范完善避雷器的安装就非常重要。根据配电网的现状, 可从以下方面进行完善。
(1) 选用性能好的金属氧化锌避雷器, 彻底淘汰碳化硅避雷器。
(2) 在柱上断路器、隔离开关两侧装设避雷器, 以防止线路遭受雷击时的开路反射击坏柱上断路器和隔离开关。
(3) 在35 kV进线终端杆加装线路避雷器, 以防止线路备用时沿线路侵入的雷电波开路反射击坏开关设备, 此避雷器在线路正常运行时可用来限制沿线路侵入到变电所的雷电波。
(4) 在配电变压器的高、低压侧同时装设合适的避雷器进行保护, 防止正变换过电压、逆变换过电压造成配电变压器的损坏。
(5) 加强避雷器的运行维护和试验工作, 防止因避雷器自身故障而造成电网接地短路。
(6) 在雷电活动频繁地区, 或容易遭受雷击的线路杆塔上加装线路避雷针进行保护。
2.2 改善配电网杆塔和防雷装置的接地
(1) 35 kV进线段的架空地线杆塔的接地电阻不应大于10Ω, 终端杆塔接地电阻不应大于4Ω。
(2) 避雷器和配电变压器的接地电阻不应大于10Ω, 重要变压器和避雷器的接地电阻不应大于4Ω。
(3) 防雷设备的接地引下线要用圆钢或扁钢, 要有防止连接处锈蚀和地下部分锈蚀而开路的措施。
2.3 加强电网运行维护
配电线路的防雷与接地规定有哪些？ 第2篇
(1) 10kV裸导线线路，对于10kV裸导线线路，原则上可以采用避雷线进行防雷保护，但由于成本高，施工不方便，目前基本上都不采用避雷线，而是在一些雷电活动频繁的线段安装避雷器，同时按照要求做好杆塔的接地。
(2) 10kV绝缘线线路。由于近几年城网改造，北京地区城镇线路基本上都换成了交联聚乙烯架空绝缘线，但其防雷措施与原来的裸导线线路的防雷措施并没有变化，致使发生了数十起雷击绝缘线断线事故。
对于架空绝缘线目前可采取以下防雷措施：
①安装避雷线，此种方法避雷效果最好，但可行性和难度大，成本高。
②提高线路绝缘子耐压水平，将10kV绝缘子换为防雷绝缘子，将大大提高防雷水平，
③在多雷区或者按照一定档距安装线路避雷器，减少雷击断线事故。
④延长闪烁路径，导致电弧容易熄灭，局部增加绝缘强度，如在导线与绝缘子相连处加强绝缘，以及采用长闪烁路径避雷器等。
⑤局部剥离绝缘导线，使之局部成为裸导线，从而电弧能在剥离部分滑动，而不是固定在某一点烧蚀，同时也可为以后施工提供一个挂地线点。
配电线路的防雷保护 第3篇
关键词：10 kv 配电线路 防雷措施 探析
中图分类号：TV663 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0047-01
就相关实际资料来看，在城市10 kV配电线路运行的总跳闸原因中，雷击是最主要的原因，尤其是在一些地形相对复杂的多雷地区。我国是一个幅员辽阔的地方，这样的问题从侧面上也被进一步放大了。雷击不仅严重影响到城市配电线路的正常、安全运行，在严重的情况下还会导致用户设备和配电设备的损坏，进而引起地区内的大面积停电。因此，对于城市内10 kV配电线路防雷措施的探讨和钻研是很有必要的，这样能够进一步降低配电设备和用户设备的雷击损坏，从而进一步确保配电线路的运行安全。
1 提高线路绝缘水平降低10 kV配电线路闪络概率
就我国的实际情况来看，很多10 kV配电线路在通过山区时，受地形和地貌等客观因素的影响，当某些地段遭受雷电袭扰时，非常容易出现重复雷击闪络。这一情况在农村山区尤为明显，主要是因为农村地区10 kv配电线路的供电半径要远远大于城市地区，且绝缘水平与之相比也要低得多。很多地方为了节约线路走廊大多都采用同杆塔多回路架设的技术，这种方法虽然有效的减小了线路投资，但是由于同杆塔多回路中线路与线路间的电气距离不够，因此，在受到雷电灾害袭扰的时候电弧的游离将不可避免的波及到其他的回路，进而引起同杆架设的各回路发生接地事故。严重时，甚至还会出现多线路同时跳闸的情况，极大的影响了配电线路的可靠和安全。针对这些情况，解决方法有：（1）将裸导线更换成绝缘导线、增加绝缘子的片数或者将针式绝缘子更换为瓷横担，通过这些方法来提高线路自身的绝缘水平。（2）10 kV配电线路的建造时，就应该将地区范围内的地形、地貌、气候等综合因素考虑进去，针对不同地区的不同情况采取相应的防雷措施。（3）在施工环节，对于线路杆塔的质量必须充分保证，验收环节也不容出现任何马虎，在地区多雨多雷季节时，必须要进行系统的接地电阻测量，对于不还不能完全达到标准的，可以采取接地更槽换土和敷设降阻剂等措施。
2 架空绝缘导线雷击断线防护措施
根据对累积架空绝缘线路断线机理的相关研究和分析，并结合客观的实践修理，针对这一事故主要可以概括为以下三点防护措施：（1）在线路相对重要的部分提高绝缘水平；即，在绝缘导线固定处加厚绝缘，使得放电只能从加强绝缘处边沿击穿导线。（2）安装避雷器，对架空绝缘线路形成更加有效的保护。此外，需要特别注意的是，避雷器很容易出现老化的情况，因此要进行及时的调整和更新。（3）绝缘子的两端并联放电间隙，防止绝缘导线的绝缘层击穿，经过相关的研究表明，这种方法能够比较彻底的解决绝缘导线雷击断线的问题。
3 降低10 kV配电设备的接地电阻
配电线路中，降低接地电阻的方法主要有以下两种：（1）施加降阻剂，主要的操作方式是在接地体得周围施加高效膨润土，试验表明这种方法对降低杆塔的接地电阻有很好的效果。（2）水平接地体，这种方法在实际的操作过程中，被运用的更加广泛；接地体由于经过长期的锈蚀，在其表面很容易会产生一层铁锈，这样自然而然的就增加了其接触电阻；因此在后期的维修工作中，我们必须要将接地装置这个问题考虑进去，以便能最大化的增加接地网的使用年限。
4 10 kV配电设备的防雷保护
（1）配电变压器的防雷保护。针对变压器的保护，最基本的一点在于应该采取“四点共一地”的方式。即，将变压器低压侧装设的避雷器与高压侧的避雷器以及变压器的外科和中性点一起接地。使接地电阻值满足国家相关规定的100 kVA以上容量配电变压器接地电阻在4 Ω以下，100 kVA以下容量的配电变压器接地电阻控制在10 Ω以下。
（2）柱上开关的防雷保护。为了确保电网的正常运行，在6～10 kV的电网中基本上都会安装一定的柱上开关与刀闸，这些设备和措施对于电网运行的灵活和可靠起到了不可忽视的作用；但是，就从客观实践出发，我们对于柱上开关和刀闸的重视程度还远远不够。如果保护措施不全面；在断开开关或刀闸时时，就很容易出现雷电波全反射的现象，不仅会严重影响到开关设备自身的使用年限，对于整个电网的正常运行也有一定的影响。
（3）电缆分支箱的防雷保护。随着电力系统发展进程的不断加快，电缆线路应用到配电线路也越来越广泛。同时，随着功能和作用的不断增强，它的防雷也成了一个比较突出和棘手的问题；针对电缆分支箱的防雷保护，在无特殊情况下，通常采用的是避雷器。避雷器的放置根据实际情况的不同又可以分为在环网回路中的每个单元安装避雷器和在环网单元安装避雷器。
5 加强防雷设施的运行管理
防雷设施的运行管理也是线路防雷中一项不可忽视的工作；对于新近投入使用的线路，在前期应该重点做好零值绝缘子的检查工作，对其质量进行全程掌控。其次，在日常的维护工作中，也要注意对那些不符合标准的绝缘子要进行及时的更换；对于个别雷电活动强烈造成线路频繁跳闸的杆塔，还必须适当的增加绝缘子数量，以达到提高反击电压的目的。
防雷设施的运行管理最根本的作用在于，该项工作能够很好的解决设备中防雷设施不完善、不符合标准而出现的雷击现象。防雷设施运营管理工作执行的质量将直接关系到线路点击而出现的跳闸次数。
6 结语
城市10 kV配电线路的运行是否安全不仅关系到城市区域范围内工农业的的发展问题，还关系到了该区域内人们的生活用电质量，关乎经济且与民生挂钩。因此，这个问题是一个不容忽视的问题。对于，电力管理人员来说，应该对平时相关工作经验进行系统的总结，并进行客观的研究，结合区域内的实际情况，总结出一套行之有效的具有一定针对性的保护措施，进而确保配电线路的正常运行和安全运行。
参考文献
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10kV配电线路防雷保护研究 第4篇
1. 提高线路绝缘程度
为了降低10k V配电线路发生闪络的概率, 提高线路的绝缘水平是重要的举措。如果线路绝缘水平较低, 那么在受到雷击时, 感应雷过电压大于线路绝缘子耐压水平, 线路绝缘子就会发生闪络事故。此外, 为了减少线路走廊中的同塔多回路问题, 部分杆塔架设较高, 尽管节约了线路走廊, 也降低了费用, 但是这种方式造成线路间的电器距离过短。所以, 要将原有的裸导线用绝缘导线替换掉, 增加绝缘子片数量, 在绝缘子与导线之间加设绝缘皮, 也可以改变绝缘子的型号, 使线路的绝缘水平得到提高, 这种方式可以有效的降低感应雷过电压导致线路发生闪络的概率, 使用电的安全性得到有效的提升。
2. 架空绝缘导线雷击断线保护
受雷击影响, 架空绝缘导线经常出现断线的故障, 通过对这一雷击机理进行研究, 可以从以下几个方面来预防事故的发生。首先, 对线路局部的绝缘水平进行提升, 架设绝缘导线, 对绝缘导线固定的位置也要提高绝缘水平。如题1所示, 通过加强绝缘水平, 线路的冲击放电电压得到提升。其次, 设置避雷器防护, 在俗点线路中安装避雷器, 能够有效的防止雷击危害, 对架空绝缘线路起到保护作用。需要注意的是, 在避雷器的选择上, 无间隙避雷器由于长时间受工频电压及雷电过电压的影响, 其老化程度会加快, 比较容易出现故障, 对供电安全产生影响, 所以要选择免维护氧化锌避雷器, 在配电线路容易受到雷击的位置安装, 在相应的配电设备上也要安装避雷器, 保护线路。第三, 在绝缘子两端并联放电间隙, 目的是为了防止绝缘导线被击穿, 如图2所示。该接线方式通过雷击冲击实验, 结果证明将间隙的放电电压控制在高于绝缘子的程度, 在保护间隙内就会出现雷电放电, 有效的防止了绝缘导线的绝缘层被击穿, 避免了雷击断线事故的发生。
3.避雷器与间隙合并保护
在配电线路上先安装避雷器, 由于避雷器对过电压可以起到较强的保护作用, 但是其不足之处在于只能对当级杆塔起作用, 对于整个线路而言, 要想起到有效的防护作用, 就需要全线安装避雷器, 但是由于全线安装避雷器的成本过高, 而且后期维护比较困难, 因此有选择性的安装与实际相符。可以采用并联间隙绝缘子, 在设计中, 要能够在发生雷击时, 可以有效的捕获到闪络产生的电弧根部, 同时也可以将故障电流直接引入地下, 因此对全线可以起到有效的保护作用。除此以外, 在发生雷击闪络时, 由于放电要从一个间隙的一端到另一端才能结束, 因此, 间隙最好不要和绝缘子的表面接触。
4. 降低配电设备的接地电阻
主要目的是为了能够使雷击电流能够顺利的流入地下, 对线路起到保护作用, 降低配电线路的接地电阻的方法主要有两种。首先, 水平接地体, 在很多配电线路中, 这种方法的效果不能完全体现出来, 而且腐蚀性比较大, 寿命比较短;其次, 施加降阻剂, 该方法可以有效的降低杆塔的接地电阻。GPF-94高效膨胀土降阻防腐剂的使用中, 由于其电阻率较低, 在有水的情况下, 膨胀系数会快速增加, 在接地体的周围使用, 可以有效的增加接地体的面积, 消除土地与接地体之间的电阻, 而且具有较好的吸水性与保水性, 随着使用时间的延长, 能够较好的渗入到土壤中, 使周围土壤的电阻率也有效的降低, 从整体上起到了降阻的效果, 在高土壤电阻率的地区与干旱地区, 该方法的降阻效果比较明显。
5. 配电设备防雷保护
第一, 变压器。在变压器的低压侧可以设置低压避雷器, 同时与变压器外壳、低压侧中性点及高压侧避雷器接地。确保接地电阻值大于100k VA的变压器电阻低于4Ω, 高于100k VA的变压器电阻低于10Ω。第二, 柱上开关。在6-10k V配电网的运行中, 通常都要设置开关与刀闸, 确保电网的灵活、可靠运行。但是, 在实际安装中, 对防雷保护措施没有引起足够重视, 多数开关都没有设置避雷器, 或者只安装一侧, 在开关断开以后, 发生雷电波全反射现象, 对开关造成损坏, 因此, 在开关设备中, 设置防雷保护装置非常重要。第三, 电缆分支箱。随着我国电力事业的发展, 电缆线路在配电线路中的应用越来越多, 环网柜与电缆分支箱的数量也越来越多, 由此引发的雷击问题也逐渐增多。在10k V环网供电系统中, 为了对感应雷过电压很好的进行控制, 通常采用避雷器保护, 而保护位置的选择一般可以通过两种方法, 一种是在整个环网回路的各个单元安装避雷器, 但这样会加大投入, 且运行不稳定;另一种方法是有选择的在个别环网单元设置避雷器, 该方法降低了投入, 且一旦出现雷击故障, 能够较快的确定故障点。
6. 加强设备的安全管理
定期对设备巡视, 及时砍剪超高和接近导线的树木, 保证线路对建筑物的有效安全距离, 设计要合理, 要尽量避免在污秽严重的的地区架设导线, 保证线路的清洁, 和园林部门要密切配合, 避免在线路下方和附近种树, 这些措施都能提高线路的防雷水平, 保证线路的安全运行。
结语
在10k V配网线路中, 雷击危害比较严重, 为了加强防雷保护, 首先, 需要更换冲击放电电压较低的绝缘子, 对配电线路整体的绝缘水平进行加强, 减少雷击闪络事故的发生, 提升线路的耐雷程度;其次, 在配电线路的重要位置安装避雷器, 由于避雷器只能对当级杆塔进行保护, 所以, 在安装时, 要选择防雷较弱的位置, 如线路T接位置、线路分支部位等;第三, 保护间隙保护, 确保绝缘子放电前安装, 能够有效的将雷电引入地下, 实现对线路及绝缘子的保护, 两者的配合使用, 能够最大限度的降低雷击危害。第四, 降低接地电阻, 降阻材料的选择非常重要, 在施工中要选择合适的降阻剂, 防止接地电阻超标;最后, 配电网关键设备的防雷保护, 对于有可能遭受雷击危害的配网设备, 都应该安装避雷器, 防止雷击对设备造成影响。
摘要：对于10kV配网设备而言, 受雷击危害的影响非常大, 对电力设备和居民生产生活也带来严重影响。根据10kV配电线路的防雷现状及形势进行分析, 论述了防雷保护的基本措施, 以供参考。
关键词：10kV配电线路,雷击,危害,措施
参考文献
[1]吴万林.10kV配网线路防雷技术措施的研究[J].城市建设, 2013 (28) .
[2]赖道琴.刍议10kV配电线路防雷水平[J].城市建设理论研究, 2013 (6) .
浅谈输配电线路的防雷对策 第5篇
目前输配电线路本身的防雷措施主要依靠架设在杆塔顶端的架空地线，其运行维护工作中主要是对杆塔接地电阻的检测及改造。由于其防雷措施的单一性，无法达到防雷要求。而推行的安装耦合地线、增强线路绝缘水平的防雷措施，受到一定的条件限制而无法得到有效实施，如通常采用增加绝缘子片数或更换为大爬距的合成绝缘子的方法来提高线路绝缘，对防止雷击塔顶反击过电压效果较好，但对于防止绕击则效果较差，且增加绝缘子片数受杆塔头部绝缘间隙及导线对地安全距离的限制，因此线路绝缘的增强也是有限的。而安装耦合地线则一般适用于丘陵或山区跨越档，可以对导线起到有效的屏蔽保护作用，用等间距原理也就是降低了导线的暴露弧段。但其受杆塔强度、对地安全距离、交叉跨越及线路下方的交通运输等因素的影响，因此架设耦合地线对于旧线路不易实施。因此研究不受条件限制的线路防雷措施就显得十分重要，将安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻、进行综合分析运用，从它们对防止雷击形式的针对性出发，真正做到切实可行而又能收到实际效果。
1.雷击线路跳闸原因
1.1高压输配电线路绕击成因分析
根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明，雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压输电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。
1.2高压输配电线路反击成因分析
雷击杆、塔顶部或避雷线时，雷电电流流过塔体和接地体，使杆塔电位升高，同时在相导线上产生感应过电压。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压输电线路绝缘闪络电压值，导线与杆塔之间就会发生闪络，这种闪络就是反击闪络。
2.高压输配电线路防雷措施
2.1加强高压输配电线路的绝缘水平
高压输电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，加强零值绝缘子的检测，保证高压输配电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。
2.2降低杆塔的接地电阻
高压输配电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，根据各基杆塔的土壤电阻率的情况，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这是提高输配电线路耐雷水平的基础，是最经济、有效的手段。
2.3根据规程规定
在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆塔和地段，可以增设耦合地线。由于耦合地线可以使避雷线和导线之间的耦合系数增大，并使流经杆塔的雷电流向两侧分流，从而提高输配电线路的耐雷水平。
2.4适当运用高压输电线路避雷器
由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器就加入分流，保证绝缘子不发生闪络。根据实际运行经验，在雷击跳闸较频繁的高压输电线路上选择性安装避雷器可达到很好的避雷效果。
本文主要对安装线路避雷器、降低杆塔的接地电阻两方面进行分析：
2.4.1安装线路避雷器
运用高压输电线路避雷器。由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器就加入分流，保证绝缘子不发生闪络。我们在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器。
线路避雷器一般有两种：一种是无间隙型：避雷器与导线直接连接，它是电站型避雷器的延续，具有吸收冲击能量可靠，无放电时延、串联间隙在正常运行电压和操作电压下不动作，避雷器本体完全处于不带电状态，排除电气老化问题，串联间隙的下电极与上电极（线路导线）呈垂直布置，放电特性稳定且分散性小等优点；另一种是带串联间隙型，避雷器与导线通过空气间隙来连接，只有在雷电流作用时才承受工频电压的作用，具有可靠性高、运行寿命长等优点。一般常用的是带串联间隙型，由于其间隙的隔离作用，避雷器本体部分（装有电阻片的部分）基本上不承担系统运行电压，不必考虑长期运行电压下的老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行造成隐患。
线路避雷器防雷的基本原理：雷击杆塔时，一部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔，另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一般用冲击接地电阻来表征。
雷击杆塔时塔顶电位迅速提高，其电位值为
Ut=iRd+L.di/dt （1）
式中：i——雷电流；Rd——冲击接地电阻；L.di/dt——暂态分量。
当塔顶电位Ut 与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-U1>U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响，则为Ut-U1+Um>U50。因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，加装线路避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。但由于其费用较高，故综合考虑后未进行推广运用。
2.4.2降低杆塔的接地电阻。杆塔接地电阻增加主要有以下原因：
（1）接地体的腐蚀，特别是污染严重的地区，或风化后土壤中，最容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀，最容易发生腐蚀的部位是接地引下线与水平接地体的连接处，由腐蚀电位差不同引起的电化学腐蚀。
（2）在土坡坡带由于雨水的冲刷使水土流失而使接地体外露失去与大地的接触。
（3）在施工时使用化学降阻剂，或性能不稳定的降阻剂，随着时间的推移降阻剂的降阻成分流失或失效后使接地电阻增大。
（4）外力破坏，杆塔接地引下线或接地体被盗或外力破坏。
高压输配电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，根据各基杆塔的土壤电阻率的情况，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这是提高高压送电线路耐雷水平的基础，是最经济、有效的手段。
针对土右电力公司部分线路接地电阻值长期以来偏大，降低了线路的耐雷水平。为确保线路安全运行，对不同的杆塔型式我们采用φ8的圆钢进行了接地网统一设计、统一加工，避免了高山大岭上进行施工焊接造成工艺质量不合格等的可能，同时也减少了野外工作量，大大降低劳动强度，加快改造速度。使杆塔接地网的接地电阻值大幅度降低，从而使线路的耐雷水平从理论上得到大大提高。
3.采取的措施
（1）对线路中测出的接地电阻不合格的杆塔的接地电阻进行重新测试，并测试土壤电阻率。
（2）对查出的接地电阻不合格的杆塔接地放射线进行开挖检查，重新对本杆塔的敷设接地线，并进行焊接。
（3）对检查中发现已烂断或无接地引下线的杆塔接地装置进行焊接，并对接地电阻重新测试，不符合规定的重新进行敷设。
（4）对被浇灌在保护帽内的接地引下线，采取的方式可为将引下线从保护帽内敲出，再重新浇灌保护帽或将引下线锯断重新进行焊接。
10kV配电线路综合防雷保护研究 第6篇
由于10 kV配电网络结构复杂、绝缘水平较低,不但直击雷能对它造成雷害事故,而且感应雷也能对它造成较大的危害。在雷电活动频繁的地区,雷害事故经常发生,极大地影响了中压电网的供电可靠性和配电网的安全稳定运行。[1,2]
浙江省绍兴诸暨市供电局配电网所处地理位置的落雷密度位居全省前列,是全省雷害最严重的地区。本文以该地区为例,对10 kV配电线路的雷电过电压进行研究,并结合实际线路情况,对配电线路的感应雷过电压进行计算,提出有效防雷措施。
1 雷害事故分析
1.1 感应雷过电压产生机理
当线路附近发生雷击时,雷击通道的周围将发生空间电磁场的剧烈变化,这样会使输电导线上产生过电压,这种过电压叫感应雷过电压。感应雷过电压由静电分量和电磁分量构成[3]。静电分量是由先导通道中雷电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电压,其值很高。电磁分量是由先导通道中雷电流所产生的磁场变化所引起的感应电压,由于放电通道和导线互相垂直,即电磁感应不大,电磁分量要比静电分量小得多。在感应雷过电压幅值的构成上,静电分量起主要作用。
计算导线上感应电压的第一个过程是计算雷击通道在导线处所产生的电磁场。伴随着主放电回击过程的大电流,雷击通道内还存在大量的电荷,这些电荷跟电流一样会在周围产生电磁场[4,5,6,7]。根据电磁场理论,雷击通道中的电流和电荷在周围空间所产生的电场Ei可以表示为
式中:φ为雷击通道中的电荷所产生的静电感应电势,A为雷击通道中电流所产生的矢量磁势,∇为微分算子,Eei为静电感应电场,Emi为电磁感应电场。
静电感应电势φ和矢量磁势A可以根据如下麦克斯韦方程组得到:
式中:r为场点即导线上的任意计算点,t为时间,r′为源点即雷击通道,ε为介电常数,μ为磁导率,v为有源点的所有空间,ρ为空间的电荷密度,J为空间的电流密度。导线不存在时,计算点的感应电压根据下式进行计算:
考虑到导线高度相对于雷电通道的高度要小很多,一般认为在导线这个高度下,雷电引起的电场是常数,取地面的值,则式(1)就可以简化为
这个感应电压Ui称作施感电压,也叫做导线感应电压激励源,它是输电导线不存在时雷击通道在计算点所产生的电压。
计算输电导线上感应电压的第二个过程是通过场线耦合模型来计算输电导线上的实际感应电压[8,9,10]。本文使用丘德休理的场线耦合模型,该模型具有一定的代表性并且被广泛应用,模型对应的等效电路如图1所示。
架空导线模型为无损耗均匀传输线,L为导线单位长度电感,C为导线单位长度电容,Ui为施感电压,U为导线上的实际感应电压,δx为微元长度。
根据图1可以写出下面两个基本方程:
对上面两个方程进行处理,消去δx,再消去I,得到
式中:Ui(x,t)为施感电压随位置和时间变化的函数,U(x,t)为导线上的实际感应电压随位置和时间变化的函数,F(x,t)为强迫函数,c为光速。
式(2)即为求解输电导线上实际感应电压的基本方程。从上述推导过程可以看到,要计算导线上的实际感应电压U(x,t),首先要通过电磁场理论来计算导线不存在时计算点的电压,即施感电压Ui(x,t),然后再通过求解场线耦合基本方程来得到导线实际感应电压U(x,t),计算时要根据不同的情况把边界条件和初始条件考虑进去。
1.2 诸暨地区配电线路雷击跳闸率高的原因
结合现场调研的情况,分析宁东地区配电线路雷击跳闸率高的原因有:
1) 线路所处地区落雷较多;
2) 线路绝缘水平不高;
3) 10 kV线路经过的地区大多为高山和丘陵,容易遭受直接雷击;
4) 线路没有装设避雷器进行有效保护。
2 感应雷过电压计算
2.1 装设避雷器对于感应雷过电压的限制
为了限制感应雷过电压,通常可在线路的每一个档距或者隔几个档距设置一组氧化锌避雷器。雷击点距离避雷器越近,导线上的感应电压越低,反之越高,因此,感应电压的最大值将出现在两个避雷器所连接导线的中间位置,如图2所示。
为了简化计算,假定雷击点不位于两个氧化锌避雷器之间的区间的感应电压分布与雷击点所在的这个区间的分布相同,即图2中的AA′区间和BB′区间内的感应电压的分布与区间AB感应电压的分布相同(这个假设的结果是计算结果偏大,偏向于安全侧)。再根据对称性和相关电路知识,可以把O点和O′点断开然后并联在一起,最后得到简化电路如图3所示。用图3来分析输电导线末端接氧化锌避雷器时的感应电压分布。
任意雷电流波形函数下的施感电压,可以根据丢阿莫尔定理通过积分公式
我国电力规程给出的经验公式说明,雷击输电导线周围是大地时,导线上感应过电压的幅值与雷电流的幅值以及导线的平均高度成正比,与雷击点离导线的距离成反比。可采用下面的方法对施感电压函数进行简化,施感电压幅值的计算式为
式中:Um为施感电压的幅值,I为雷电流幅值,h为输电导线的平均高度,S为雷击点与导线的最近距离。施感电压的波形则取为双指数波,波形参数为2.6/40 μs。
2.210 kV线路计算结果
10 kV配电线路导线的平均高度取10 m,发生雷击时雷击点距离输电导线的最短距离S取65 m,根据施感电压幅值计算公式(3),要使施感电压达到Um=100 kV,需要的雷电流幅值为26 kA,雷电流幅值超过I的概率为
由此可以计算得到,雷电流幅值超过26 kA的概率为P=50.65%。输电线路两侧附近地面遭受雷击时,线路总闪络次数的计算公式为
式中:N为线路每100 kmy(标准雷暴日40 d)遭受雷击闪络的次数,λ为地面落雷密度,取为0.07,P为雷电流幅值超过I的概率,S为雷击点与导线的最近距离。
当Um=100 kV,10 kV配电杆塔高度h=10 m时,计算得到线路总闪络次数为N=27.09。
当线路末端装设有氧化锌避雷器MOA后,由于其对感应过电压的限制,此时要使输电导线上的最大感应电压达到能够引起绝缘闪络的100 kV,施感电压需要更大,也就是要有更大的雷电流才能造成线路绝缘发生闪络。表明避雷器的存在,使线路的耐雷水平提高了。施感电压和感应雷耐雷水平的具体大小则跟避雷器的具体布置方式有关。表1给出了不同的避雷器布置间距下,感应雷耐雷水平以及线路总闪络次数的变化情况。
当避雷器安装间距变化时,线路总闪络次数降低百分数的变化曲线,如图4所示。
2.3 不同线路绝缘水平下感应雷耐雷性能计算
配电线路容易遭受感应雷危害的一个重要原因就是线路的绝缘水平低。因此,加强线路的绝缘水平,是提高线路耐雷水平、降低雷击闪络次数的重要措施。
表2、表3和图5给出了10 kV配电线路分别取80 kV,100 kV,120 kV的线路绝缘水平时,感应雷线路耐雷水平和总闪络次数随避雷器安装间距的变化情况。
3 结 论
1) 感应雷过电压是危害10
kV配电线路最主要的原因,在线路上每隔一定间距装设避雷器能有效地防止感应雷。不同的安装间距效果不同,建议对于10 kV配电线路每隔300 m装设一组避雷器,可将线路闪络次数降低90%以上。
2) 对于10
kV配电线路,随着线路绝缘水平的提高,线路的感应雷耐雷水平有明显提高,线路总闪络次数也有明显的降低。由此表明增强线路的绝缘水平是提高感应雷耐雷水平和降低线路闪络次数的有效措施。
参考文献
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配电线路的防雷保护 第7篇
1.1 35KV配电线路定义
35KV线路在我国电网系统的配电线路中作为中压配电线路, 占据着重要的地位, 一般来说, 不仅能够对35KV配电线路做好充分的防雷措施, 而且线路本身便缺乏良好的绝缘水平, 从而加大35KV配电线路遭到雷击的可能。近些年, 不断地构架结构化的配电线路网, 一旦发生雷击打线路的状况, 则会造成对线路的损害。据相关调查研究显示, 一部分的沿海城市的35KV配电线路在遭受的雷击事故中, 平均下来该沿海城市要经过维时两个月左右的雷暴, 其中, 在整体故障之中, 遭受到雷击跳闸所占的比例已经高达75%。在遭受到雷击之后, 一部分的区域变电所的35KV的配电线路大多数都失压, 严重危及了配电线路供电的安全性、稳定性以及可靠性。因此, 相关人员应当积极地采取有效的措施以完善35KV线路的防雷措施, 为电力系统的配电安全性提供进一步的安全保障, 为35KV配电线路的可靠性提供重要保障。
1.2 35KV配电线路的防雷能力
一直以来, 电力系统致力于新方式以及手段的研发, 应用多种防雷手段在实践活动中, 防止雷击打电力系统后出现的各种故障对用户供电带来不利。19世纪中期, 德国科学家通过避雷针的应用, 加强对雷击的防范, 其中, 避雷针的工作原理是降低绝缘的感应过电压, 从而可以达到有效防雷的目标。在防范雷击方面, 避雷针取得显著的效果。国内的电力系统在多年的研发与创新中, 在防雷领域取得一定的成就, 雷电的防范水平也得到较高的提升, 尤其是运用在架空输电线路设计过程中, 对保护线路不遭受雷电的击打具有重要意义, 主要是通过避雷针的应用, 加强对雷击的防护。然而, 对于35KV的线路防雷方面还存在一定的问题有待解决。
2 35KV配电架空线路防雷方式面临的主要问题
2.1雷电过电压的划分
35KV配电线路作为一种特殊的线路, 能够向用户直接输送电量, 由此对电路的安全性提出较高要求, 否则会对用电用户造成不利影响。在划分雷电过电压的过程中, 主要可以划分为以下几种类型, 分别是, 第一, 感应雷过电压;第二雷电对导线进行直接击打的过电压;第三, 雷电对塔以及线路进行直接击打的过电压;第四, 雷电对档距中的避雷针击打的过电压。然而, 通常情况下, 基本上在35KV的过电压中, 不会致使绝缘子发生短路, 一般来说不会对该种电力形式进行较多的考虑。
2.2跳闸率提升的原因
一般来说, 在绝缘水平方面, 35KV线路并不是特别高, 在遭受雷电击打之后, 则会导致发生导线对地闪络的状况。在遭受雷击后, 配电线路主要会出现如下两种跳闸情况, 分别是, 第一, 在配电线路遭受雷电击打之后, 打出电压所需要的超线路绝缘水平直接冲击线路绝, 导致出现跳闸状况。而该种跳闸状况持续时间较短, 而且线路无法及时地跳闸;第二, 闪络在遭受到冲击之后, 则会直接转变为工频电弧, 直接造成了35KV的短路状况, 而后则会致使35KV配电线路发生跳闸的状况。
2.3对雷击跳闸率造成的影响
雷击打导线之后, 在被击中的导线上直接分流雷电的的电流, 会出现电压两边传播的现象。电压与电流的比值在发射未出现之前为线路波阻抗Z, 在受到大气过电压作用的影响下, 架空线路的波阻将会接近390欧姆。因此, 架空线在遭受雷电击打的过程中, 电流应当比所统计测量的电流要小, 一旦将Ug被绝缘一半冲击闪络电U50所取代, 换言之, IL能够作为绝缘闪络雷电数值的代表, 通常情况下, 该种形式可以被称之为具体的线路防雷程度, 因此, 较之于装置避雷针的架空线路, 没有装置避雷针的架空线路比较容易被击打。
3 35KV配电架空线路防雷保护措施
3.1避雷针以及避雷器的安装
在35KV线路杆顶部, 通过将避雷针安装在经常会发生雷电击的地区, 不仅以有效地规避雷击, 而且可以防止直击雷对周围的导线以及绝缘子进行袭击。在安装避雷针后, 较之于以往的35KV线路, 较大地提升线路的防雷以及耐雷效果。据相关的物理研究显示, 雷击事故实际属于一个电磁感应的过程, 通过接地电阻的减少以及耦合地线的架设, 能够有效地提升35KV线路的耐雷性能。其中, 接地线具有较高的分流作用, 而耦合地线的架设, 能够使得导线以及避雷线将的耦合效果获得较大的提升, 进而可以将绝缘子之上的电压减少, 进一步地改善35KV线路的耐压性。此外, 虽然避雷线已经全线的架设, 但同样不能够从根本上解决架空线上的过电压情况, 在线路之上架设避雷器之后, 在雷击的过电压达到了避雷器的保护水平后, 则会使得避雷器发生触发的现象, 通过避雷器的低阻抗的通路, 雷电流在放至大地, 能够防止电压的升高, 避免电力设备以及线路会遭受到雷击, 目前, 已经全线竣工了避雷器安装35KV配电线路的安装工程, 而且一部分的35KV联络线的出口位置已经安装放电间隙。
3.2 35KV线路接地系统的优化
通过接地电阻的减少, 可以实现对线路接地系统的优化处理, 通常情况下, 可以通过以下几种方式将接地电阻减少, 分别是:第一, 适当地增加接地极的数量以及深度;第二, 将土壤率较低的土壤替换掉;第三, 将降阻剂施加在接地极附近位置;第四, 从外部将接地线引至附近的池塘, 并且进行水下接地网的装设。需要注意的是, 对于接地装置的焊接点来说, 需要对其进行防护处理。否则, 在经过化学腐蚀后, 则会缩短接地装置的使用寿命, 与此同时, 应当采取有效的措施以使得杆塔的接地电阻降低, 进而提升35KV线路的耐雷水平, 防止出现由于受到雷击而发生跳闸的状况。
3.3接地引流线的增加
通过整改杆塔接地电阻测量, 可以有效地预防发生线路雷击事故, 具体可以从以下几点进行操作, 分别是, 第一, 对所整改管辖的线路以及各项设备的防雷装置进行全面的检查;第二, 及时地更换以及维修如接地棒等各种接地设备, 防止其出现腐蚀以及损害的问题;第三, 针对于以往经常发生雷电击的位置, 应当将其作为巡视的重点。在此基础之上, 应当增加接地引流线在全线路上, 对于耐张杆塔的两侧架空地线, 将其跳通并且使其与塔体进行连接。对于直线杆塔则应当进行接地引流线的加设, 保障架空地线以及接地引下线可以进行良好的接洽, 一方面可以拓宽线路的泄流空间, 另一方面可以不断地提升线路的防雷以及耐雷的性能。
3.4杆塔雷击遥测系统的装设
在实际工作中, 应用杆塔雷击遥测系统, 可以将杆塔遭受雷击的时间、位置以及电流值等方面信息进行统计, 而后则向管理单位自动地发送雷击信息, 促使线路运行单位在对线路雷击状况进行深入地分析过程中, 获得第一手的真实的、客观的、科学的依据, 有效地缩短了查找故障以及排除故障的时间。
3.5加强对线路的检查与巡视
首先, 相关单位应当加强对配网运检人员的培训, 不仅要向工作人员详细地说明关于雷电过电压的相关概念, 更要促使工作人员熟练地掌握相关的防雷装置与设备, 如:防雷与接地装置等, 提高工作人员对电路防雷工作的认识, 进一步地提升运检人员的防雷巡检的技能;其次, 针对于核心区, 应当加快建设配电自动化系统, 从而提高配电网的供电可靠率以及绝缘化率等;最后, 合理地制定防雷措施以及工作预案等, 选派专业的技术人员改造防雷设施设备等, 尤其是要做好雷击事故率较高的线路。
4结语
综上所述, 受到多种因素的影响, 导致35KV配电线路发生各种故障。然而, 由于配电线路不仅防雷性较差, 而且绝缘性较低等, 导致线路常常受到雷电击打后发生受损, 尤其是我国的东南沿海地区, 应当积极地采取有效的措施以保障电力系统安全的、稳定的、可靠的运行。
参考文献
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浅析配电线路的防雷 第8篇
尽管现在电网具有越来越高的安全性能, 然而现在还是存在着较多的线路跳闸故障问题, 特别是因为雷击事故而导致的线路跳闸。在所有的电力线路跳闸故障中由于雷击而引发的跳闸故障占到了非常高的比例, 其容易导致电网出现大面积的停电, 使人们的正常生活和工农业生产受到不利影响, 因此必须要不断地强化配电线路的防雷水平。
1 强化配线线路的绝缘水平
因为长期处于交变电场中, 因此配电线路中的绝缘子在运行中会具有越来越低的绝缘性能, 并且进一步的降低其分布电压。如果没有及时的更换性能下降的绝缘子, 就会导致配电线路的绝缘水平下降, 这样一旦遇到雷雨天就很会频繁出现各种闪络事故。为此, 必须要认真的防范配电线路雷击跳闸故障, 不断地强化输配电线路的绝缘水平。要严格按照相关规章制度, 每年测试检修一次绝缘子, 从而及时的查找出各种问题, 对闪络、低值或者零值的绝缘子进行更换, 有效的强化线路的防雷水平[1]。与此同时, 还可以采取增加绝缘子片数、对绝缘子结构长度进行加长合成等方式加大绝缘子的爬电距离, 最终能够有效的增加线路的防雷水平。
2 提升配电变压器的防雷水平
线路受到雷击时会产生过电压, 并且会进一步的传入到变压器中, 配电变压器的接线方式为y/y0接线。变压器的绝缘水平在受到雷击的时候会受到非常大的影响。将避雷器安装在变压器上的时候, 需要尽可能地靠近变压器的位置, 同时还要尽可能地缩短安装线。此外, 也可以在变压器箱盖上直接安装避雷器, 从而有效地提升变压器的防雷水平。
3 强化配电线路防雷水平的措施
(1) 由于自身独特的特点, 35k V及以下的线路通常不会安装避雷线, 只有在变电站进线的部位才会将一段避雷线加设到这种网状供电的线路中, 从而确保线路的安全性。特别是3~10k V的电路具有十分薄弱的绝缘水平, 如果将避雷线装设在线路中会更加容易导致雷击事故, 因此基本上不会将避雷器装设在该线路中[2]。
(2) 通过对中性点的非直接接地作用和杆塔的自然接地作用的利用能够起到防雷作用;自动重合闸在线路防雷中也具有十分重要的作用, 其具有高达50~80%的成功率;利用架设木横担和瓷横担的方式能够有效的减少雷电冲击的危害性, 使得线路的安全性得到保证;利用消弧线圈能够全部熄灭单相接地电弧, 因为110k V以下的铁塔线路具有比较低的绝缘水平, 因此如果只是选择架设避雷线的方式进行防雷往往具有较差的效果, 这时候就需要对消弧线圈进行配合使用;将管型避雷器装设在变电所进线段和薄弱的线路绝缘电上, 一旦线路遭受到雷击, 就会瞬间击穿管型避雷器间隙, 这样就可以向大地中流泄雷电, 从而截断工频续流, 防止出现配电线路跳闸故障。
4 减少杆塔接地电阻
配电线路雷击跳闸事故中接地电阻值属于一个非常重要的因素, 一般来说, 杆塔具有越大的接地电阻值, 就会出现越高的雷击跳闸率。所以, 为了能够有效的提升线路的防雷水平, 必须要采取有效的措施减少杆塔的接地电阻。要严格按照相应的规程和要求, 由电力维护人员定期测试线路杆塔的接地电阻值, 特别是要频繁、定期的针对线路雷区段的杆塔进行测试, 这样才能够将接地电阻超标的杆塔及时地查找出来, 并且对不符合要求的接电线进行全面的改造和更新[3]。此外, 还可以采用降阻剂和碳粉等在合理的范围内控制接地电阻值, 从而使线路的雷击发生率得到有效控制。
5 应用不平衡绝缘方式
现在的高压配电线路中越来越多的应用到了同杆架设的双回路线路。如果采用普通的防雷措施针对这一类的线路进行防雷很难取得理想的防雷效果, 这时候就可以应用不平衡绝缘的方式, 其除了能够使双回路雷击同时跳闸的情况得以减少之外, 还能够使线路实现连续供配电, 其主要应用原理如下:在双回路中设置不同的绝缘子串片数, 较少绝缘子串片数的回路在雷击的时候首先会出现闪络现象, 导线在闪络之后就如同地线一样, 强化了对另一回路的耦合作用, 同时有效的提升了其防雷水平, 确保闪络的问题不会出现在该线路中, 从而实现连续供电。
6 结语
对于配电线路而言做好防雷保护措施具有十分重要的作用, 配电线路雷击跳闸事故本身具有非常复杂的影响因素, 所以在具体的防雷保护工作中工作人员要认真的分析实际问题, 对线路经过地区的地理情况、气象情况进行充分的了解, 并且与配电线路的运行情况相结合, 对线路的抗雷击能力进行准确的评估, 然后有针对性地制定完善的防雷保护方案, 从而有效的提升防雷效果, 最大限度的减少雷击跳闸率。
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配电线路防雷分析 第9篇
关键词：配电线路,防雷措施,配电设备
0前言
配电线路运行数据表明, 配电线路雷害事故频繁发生, 严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全, 影响人民群众的生产、生活用电。因此, 结合配电线路运行与雷害发生情况, 研究配电线路的防雷保护措施具有相当重要的工程实际意义。
1 线路防雷的概述
1.1 雷电的危害性
雷电引起的过电压, 叫做大气过电压。这种过电压危害相当大。大气过电压可分为直接雷过电压和感应雷过电压两种基本形式。雷电有下列危害:
(1) 雷电的机械效应击毁杆塔和建筑, 伤害人畜。
(2) 雷电的热效应烧毁导线、烧毁设备、造成火灾。
(3) 电的电热效应产生过电压, 击穿电气绝缘、绝缘子闪络、开关跳闸、线路停电或引起火灾、人身伤亡等。
1.2 线路防雷的意义及措施
线路防雷的意义是采用技术上与经济上合理的措施, 将雷击事故减少到可以接受的程度, 以保证供电的可靠性与经济性。为此, 一般设有四道防线:
(1) 不绕击用避雷线或改用电缆等措施, 尽量使雷不绕击到导线上
(2) 绝缘子不闪络用改善接地或加强绝缘等措施, 使避雷线或杆塔受雷击后, 绝缘子不闪络。
(3) 不建立稳定工频电弧即使绝缘子串闪络, 也要它尽量不转变为稳定的工频电弧, 开关不跳闸。为此应减少绝缘子的工频电场强度或者电网中性点采用不接地或经消弧圈地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除, 不致引起相间短路和跳闸。
(4) 不中断电力供应这是最后一道防线, 即使开关跳闸也不中断电力供应。为此, 可采用自动重合闸或双回路, 环网供电等措施。
2 绝缘导线防止雷击断线和雷击跳闸的研究成果
以前采用裸导线时, 当受到雷击后 (包括直接雷和感应雷) , 会引起线路闪络。此时, 工频续流引起的电弧由于受到电磁力的作用, 使电弧向导线落雷点的两侧迅速流动, 雷电流经过开关、变压器等设备处的避雷器迅速流入大地, 或在工频电流烧断导线之前, 引起跳闸, 因而很少发生断线事故。
但是, 当绝缘导线遭受雷击时, 情况就完全不同, 雷电过电压引起绝缘子闪络, 并击穿导线的绝缘层。而击穿点附近的绝缘物, 阻碍了电弧沿着导线表面向两侧移动。因而, 电弧只能在击穿点燃烧。高达数千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上, 并在断路器跳闸之前很快就把导线熔断。
2.1 配电线路耐雷性能的若干指标
2.1.1 耐雷水平 (I)
它的定义是:雷击线路时, 其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值, 单位为k A。根据技术经济综合比较的结果, 我国标准规定的各级电压线路应有的耐雷水平值 (通常指雷击杆塔的情况) 和超过该耐雷水平的雷电流出现的概率列于下表。可见即使是电压等级很高的线路, 也并不是完全耐雷的, 仍有一部分雷击会引起绝缘闪络。lg P=- (我国一般地区) =- (我国少雷地区)
2.1.2 雷击跳闸率 (n)
它是指在雷暴日数Td=40的情况下、100km的线路每年因雷击而引起的跳闸次数, 其单位为“次/ (100km40雷暴日) ”。当然, 实际线路长度上不可能正好是100km, 线路所在地区的雷暴日数也不可能正好是40, 但为了评估处于不同地区、长度各异的配电线路的防雷效果, 就必须将它们都换算到某一相同的条件下 (100km, 40雷暴日) , 才能进行比较。
单是雷电流超过了线路耐雷水平, 只会引起冲击闪络, 只有在冲击闪络之后还建立起工频电弧, 才会引起线路跳闸。由冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率称为建弧率 (η) , 它与沿绝缘子串或空气间隙的平均运行电压梯度有关。
2.1.3 雷击跳闸次数
g击杆率;P1超过反击耐雷水平I1的雷电流出现概率;Pα绕击 (直击) 率;P2超过绕击耐雷水平I2的雷电流出现概率
2.2 线路雷害事故发展过程及防护措施
只要能设法制止上述发展过程中任一环节的实现, 就可避免雷击引起长时间停电事故。这里扼要介绍一下现代配电线路上所采用的各种防雷保护措施:
2.2.1 避雷线 (架空地线)
沿全线装设避雷线直到目前为止仍然是110k V及以上架空配电线路最重要和最有效的防雷措施, 它除了能避免雷电直接击中导线而产生极高的雷电过电压以外, 而且还是提高线路耐雷水平的有效措施之一。在110~220k V高压线路上, 避雷线的保护角α大多取200~300;在500k V及以上的超高压线路上, 往往取α150。35k V及以下的线路一般不在全线装设避雷线, 主要因为这些线路本身的绝缘水平太低, 即使装上避雷线来截住直击雷, 往往仍难以避免发生反击闪络, 因而效果不好;另一方面, 这些线路均属中性点非有效接地系统, 一相接地故障的后果不象中性点有效接地系统中那样严重, 因而主要依靠装设消弧线圈和自动重合闸来进行防雷保护。
2.2.2 降低杆塔接地电阻
这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。杆塔的工频接地电阻一般为10-30Ω, 具体数值可按表2选取。
在土壤电阻率ρ1000Ωm的地区, 杆塔的混凝土基础也能在某种程度上起天然接地体的作用, 但在大多数情况下难以满足上表中接地电阻值的要求, 故需另加人工接地装置。必要时还可采用多根放射形水平接地体、连续伸长接地体、长效土壤降阻剂等措施。
3 结束语
综合上述, 对于防止架空配电线路导线雷击断线措施是多种多样的, 各有优缺点, 采取了在架空配电线路安装过压保护器措施, 有效地防止雷击断线事故发生, 保证配电网安全运行。雷击断线是绝缘导线特有的问题, 应引起足够重视并采取相应的措施;通过加强绝缘和加装防雷支柱绝缘子或保护型绝缘间隙横担等新产品的应用并采用”疏导”和”堵塞”相结合的防雷措施的综合应用, 能有效地减少雷击闪络概率, 避免雷击断线发生。
参考文献
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[2]建筑物防雷设计规范.GB50057-94.
浅谈10kV配电线路防雷对策 第10篇
摘要：随着我国经济的快速发展，电力作为维护生产用电以及生活用电的主要支柱，得到了长足快速的发展。配电线路的安全性是人们非常關注的一部分，在下雨以及伴随雷电的天气，配电线路在安装时如缺少安全保护措施，很容易产生雷击故障，从而对人们生产、生活用电产生影响。本文根据笔者多年的工作经验，对10kV配电线路的雷击影响进行分析，并提出防雷对策。
关键词：10kV配电线路；影响分析；防雷对策
供电线路的正常运行是保证人们生活工作进行的基础，随着10kV架空线路建设的密集化以及输电系统要求高的今天，由于雷击对配电网线路造成的重大影响，各地方的10kV供电线路的防雷保护已成为供电系统中重要的一个环节，特别是雷雨较多地区，更加注重配电线路的防雷保护。对于10kV架空供电线路因雷击出现的故障，供电工作者不断寻找最佳、最经济、降低雷击影响的对策，从而保障该地区的供电安全可靠性，尽可能的减少由于雷击所产生的停电而影响到用户的正常用电。以下就10kV配电线路的雷击故障影响进行分析，并提出对策。
表1 配电网 2010年—2013年某省因雷击造成跳闸记录统计
月
年123456789101112合计
2010991844346548521982815349
201181023353758555116122114340
2012121518414159534713101917345
201320122043334174441592613350
一、10kV配电线路的防雷影响因素分析
（一）感应雷过电压对10kV配电线路的影响
根据资料数据显示，直击雷事故在配电线路发生率不高，而感应过电压所导致的雷击事故占90%。雷云形成时与大地之间的放电或雷云与雷云之间的放电电流所产生的强大电磁场作用在各种线路上从而感应出过电流、过电压，这些电流进入设备形成的雷击现象称为感应雷过电压。配电线路在没有任何防护措施情况下，感应雷过电压的最大值大概是500kV，如此高的电压很容易发生配电线路被击穿或闪络等事故。配电线路的雷击故障多数发生在感应雷，感应雷是引发线路故障的主要因素。
（二）绝缘水平对10kV配电网耐雷水平的影响
绝缘子是配网线路绝缘水平的重要设备，同时绝缘子在日常的运行维护以及维护中有着重要关系，很大一部分引起配电线路事故中是由于绝缘子闪络或爆炸。在日常运行维护中如没有轮休、轮换和轮检制度以及绝缘子没有采取任何的检测措施，线路由于运行长、线路老化等情况都会出现劣质绝缘子，由此降低配电线路运行水平，当受到雷击过电压时容易发生跳闸事故[1]。
（三）防雷保护安装对10kV配电网线路的影响
（1）配电网变压器的防雷保护。
在电压超过额定数值十几到二十倍时，变压器中性点附近的绝缘就会被击穿。以目前的配电变压器防雷技术，一般只会在高压侧装设避雷器，低压装设避雷器不受重视，在这方面需要重视。在低压安装避雷器时有两种安装方式，一种是安装在低压总断路器或者总熔断器的前端，另一种是安装在各线路出线的前端。同时需要注意的是低压避雷器的接地线应该安装在变压器零线出线的首端，电流型的保护器是不允许其后的零线重复接地。若保护器停用的情况下，根本起不到防雷保护作用。安装在前端时，可以起到良好的防雷作用。
（2）柱上开关的防雷保护。10KV配是网中安装柱上开关和刀闸可以提高供电的安全可靠性，目前的10KV配电网线路中，有一部分柱上开关和刀闸处并没有安装避雷器保护。
（3）电缆分支箱和开关拒的防雷保护。
配电网保护点的安装过程中，有两种安装方式，一种是每个单元都安装相应的避雷器；另一种是有选择性的安装，第一种安装方式在成本上稍高第二种方式。
二、10kV配电线路的防雷对策探讨
（一）提高线路的绝缘水平，降低10kV配电线路的闪络概率
由于幅值范围较大容易对配电网线路产生影响，雷云在离配电线路较远时，需要更换U50%放电电压的绝缘子来提高配电线路的耐雷水平。同杆架设的回路距离由于较小，如果击穿后工频续流较大的情况下，同杆架设各回路发生接地事故，由此对配电线路的供电可靠性造成影响。因此，将裸导线更换成为绝缘导线，在导线与绝缘子之间加上绝缘皮来提高供电的安全可靠性。
（二）有选择性地投运自动重合闸
根据实际配电线路状况进行选择性投运自动重合闸，纯架空线路最好采用投运自动重合闸，这样一旦电缆线路发生故障，可以杜绝其进一步扩大影响。架空绝缘导线与电缆的混合线路，当电缆的长度占整条线路的40%时不要采取投运自动重合闸，另外一种付于电缆与架空裸线混合的线路，电缆线路占到整条线路长度的50%以上时也不需要投运自动重合闸。
（三）安装专门的避雷器进行保护
在架空绝缘线路安装避雷器，能起到很好的保护作用。无间隙的避雷器长时间承受着工频电压，避雷器往往容易老化，容易引起故障，从而影响配电线路的供电可靠性。根据实际情况，对雷电易击段及配电设备进行安装免维修的氧化锌避雷器，如配电变压器、柱上开关处等部分，对10kV配电线路进行全面保护。避雷器的专门安装笔者有以下建议：
（1）在线路杆塔分支处进行安装；
（2）在易受雷击事故多发线段安装
（3）在配电变压器、刀闸、柱上开关等配电设备处进行避雷器安装；
（4）在电缆线路和架空绝缘线路的转换处进行避雷器安装；
（5）在线路的T接处安装进雷器进行保护。
（四）使用并联间隙绝缘子
电弧在发生雷击闪络时尽量不要接触绝缘子的表面，假设间隙承受不了操作过电压容易发生一连串问题。保护间隙可以在雷击线路时使并联间隙先于绝缘子串放电，同时捕捉放电电弧根部来引导雷电放入地，从而达到保护绝缘子串与线路不会被烧坏的目的。保护间隙的运行维护也很简单，可以通过肉眼进行观察。
（五）降低10kV配电设备的接地电阻
根据相关规程表明，配电变压器容量大于100kVA时，接地电阻应该在4以下，而当容量在100kVA以下时，接地电阻应在10以下。当在线路杆易击段或者刀闸、柱上开关等设备处进行避雷器安装时，避雷器的接地电阻应该在4以下。解决线路接地电阻偏高问题必须对现场进行测量与勘探，才能制定出符合实际的降阻措施[2]。具体降阻的措施有以下两种：
（1）实践证明水平接地体这种方式容易腐蚀，使用年限短；
（2）在水平接地体周围进行施加高效膨润土降阻防腐剂可以有效降低杆塔的电阻；
（六）过电压的防雷保护
当然，我国目前的防雷保护技术有其优点，也有其缺点，过电压保护器在架空线路进行防雷技术得到我国广泛应用，它的工作原理是尖顶波电流在过零之前有相当长的时间电流幅值较小，从而有效防止架空导线因为工频续流的高温而熔断或者跳闸。
三、结束语
综上所述，我国目前的10kV配电线路防雷技术还存在一点问题，雷击是其中较为严重的一部分，配电线路受雷击所产生的经济损失，阻碍着我国经济快速发展的步伐。作为供电系统人员，我们相信只要知道问题的原因所在，就可以进行制定一系列的预防对策，让电力企业减少成本损失，增加社会效益，让电力系统更安全、更可靠的运行。
参考文献：
[1]宋平松，刘伟.10kV配网线路雷击分析[J].广东科技，2012（13）.
[2]刘刚，陈荣锋，莫芸.10kV架空配电线路避雷线架设高度的探讨[J]电瓷进雷器，2012（04）
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[4]郑晖，廖华武，李既明，邓杰文，满超楠.架空配电线路雷击分析与防治措施[J].广东电力，2013（1）.
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[7]高新智，仇炜，韩爱芝，李景禄，陈国盛. 针对某35kV配电线路防雷问题的探讨[J].高压电器.2010（04）
[8]陈中明，郑楚韬. 配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护[J].广东电力.2008（05）
