10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施

1、10kV 配电线路雷击故障分析及防雷措施【摘要】现阶段我国 10kV 配电线路跳闸事故线路 70% 以上由雷击造成，线路一旦遭遇雷击很容易造成设备损坏而 停电。为了提高 10kV 配电线路运行的稳定性和可靠性，就 必须研究并应用 10kV 配电线路防雷措施。【关键词】 10kV 配电线路；防雷措施；影响因素 在电力供应系统中， 10kV 配电线路发挥着连接变电站和 用户的重要作用。然而 10kV 配电线路绝缘水平较低、线路 结构较为复杂，很容易受到雷击的影响。雷击会造成 10kV 配电线路的设备损坏，造成经济损失甚至人身伤害。本文结 合实际工作分析了影响 10kV 配电线路的防雷水平的因素，

2、并在此基础上提出了 10kV 配电线路的防雷措施，希望能够 提高 10kV 配电线路的抗雷击水平，提高供电的稳定性。一、影响 10kV 配电线路防雷水平的因素1、绝缘水平对防雷水平的影响 以绝缘子为主要设备的 10kV 配电线路绝缘水平会对线 路的防雷水平产生很大的影响。很多配电线路事故中都出现 了绝缘子爆炸和闪络的现象。究其原因，这与绝缘子的日常 维护水平有很大的关系。由于相关部门没有对10kV 配电线 路的绝缘子进行定期的检测，绝缘子很容易出现老化现象 还有一些绝缘子本身就存在质量问题，却没有被检测出来并 及时更换。由于 10kV 配电线路较长，一旦线路中的绝缘子 出现老化和质量问题，则一

3、旦线路遭遇雷击过电压则极有可 能出现跳闸停电。2、感应雷过电压对防雷水平的影响10kV 配电线路在遭受直击雷过电压的情况下则必然会 出现跳闸，但总体来说线路遭受雷电直击的概率并不高，绝 大多数的雷击事故其实都来自于感应雷过电压。可以说在雷 击事故中，感应雷过电压才是造成线路故障和跳闸的主要原 因。感应雷过电压的电压非常高，如果 10kV 配电线路的绝 缘水平较低，则难以抵受感应雷过电压的影响。假设某一配 电网架空线路的导线高度为 10 米，线路与雷击点的距离为 50 米，则在雷电流为 100kA 的情况下， 感应过电压就能够达 到 500kV 左右。这对于 10kV 配电线路来说是一个巨大的损

4、 害，极易产生闪络、断线和绝缘击穿的现象。3、防雷保护安装对防雷水平的影响 防雷保护安装主要包括配电网变压器防雷保护、柱上开 关防雷保护和电缆分支箱和开关柜防雷保护。 配电网变压器防雷保护。配电变压器的防雷主要采取 在高压侧安装避雷器的方法，低压侧的防雷措施可以在线路 出线的前端安装避雷器，也可以在总熔断器或低压总断路器 前端安装避雷器。由于电流型保护器的零线不能够重复接地， 否则就不能够发挥防雷保护的作用，因此要在变压器零线出 现的首端安装低压避雷器的接地线。 柱上开关防雷保护。主要是安装在刀闸和柱上开关的 避雷保护，在 10kV 配电网中能够起到良好的防雷效果，但 是当前很多刀闸和柱上开关

5、都没有安装相应的避雷器对其 进行保护。 电缆分支箱和开关柜防雷保护。可以在每个单元上都 进行避雷器的安装，也可以选择重要的保护点进行安装。二、10kV 配电线路的防雷措施研究与应用1、提高 10kV 配电线路的绝缘水平提高 10kV 配电线路绝缘水平的方法有很多，如果配电 线路与雷云活动之间有较远的距离，则可以将原有的绝缘子 进行更换，使用U50%放电电压的绝缘子，则 10kV配电线路 的绝缘水平得以提高。在同一电线杆架设的回路之间有着较 小的距离，一旦被击穿会产生巨大的后工频续流，则回路之 间会出现接地现象，影响供电可靠性，对此将绝缘皮放置于 绝缘子和导线之间，并以绝缘导线代替裸线，则可以避

6、免这 种现象。2、投运自动重合闸的选用 对于投运自动重合闸的选用要根据线路的实际需要而定。适合投运自动重合闸的是纯架空线路，可以对其供电安全性进行提高。不适合投运自动重合闸的有纯电缆线路、电 缆与架空绝缘导线混合线路（电缆长度占线路总长度40%或以上）、架空裸线与电缆混合线路（电缆长度占线路总长度 50%或以上）。3、避雷器的选用和安装避雷器能够提高 10kV 配电线路的防雷水平，减少跳闸 事故的发生。然而工频电压会对无间隙避雷器产生长期的影 响，避雷器还要承受工频续流和雷电过电压的影响，往往出 现老化甚至故障。避雷器的老化和故障会严重降低 10kV 配 电线路的防雷水平，因此在避雷器的选用上

7、以氧化锌避雷器 为宜，因此其具备免维修功能。避雷器主要安装于易遭受雷击的线路段以及相应配电 设备，在安装时要注意在雷击事故的多发线路段、配电线路 的分支处杆塔上必须安装避雷器。此外相应的配电设备例如 柱上开关、刀闸、配电变压器上也要安装。架空绝缘线路与 电缆线路转换处、 T 接线路处等也要安装专门避雷器。4、并联间隙绝缘子的采用 电弧和绝缘子的表面在雷击闪络时最好不要有直接接 触，然而操作过电压如果超过了保护间隙的承受范围则很容 易造成事故。使用并联间隙绝缘子，可以在放电时使并联间 隙先放电，对放电电弧根部进行捕捉，将雷电导入地面，线 路和绝缘子串都不会受到损坏。并联间隙绝缘子的观测可以直接使

8、用肉眼观测，对保护间隙的维护也比较便利。5、过电压保护器的使用 在架空线路中安装过电压保护器能够有效的弥补其他 防雷措施的不足，提高 10kV 配电线路的防雷水平。过电压 保护器能够避免工频续流高温而导致的架空导线熔断甚至 跳闸的现象，这主要是由于在过零之前的较长一段时间内， 尖顶波电流的幅值较小，不会对架空导线带来损害。当前过 电压保护器的技术已经基本成熟，可以投入使用。三、结束语 雷击问题造成的 10kV 配电线路的跳闸事件时有发生， 给电力企业带来巨大的损失，也影响了供电的稳定性。然而 雷击事故并非不能避免，只要对相关的影响因素进行分析， 并在此基础上采取有效的措施提高 10kV 配电线路的防雷水 平，则可以对雷击事故及其损失进行有效的防范。参考文献1 彭荣.探讨10kV配电线路中的防雷措施J.沿海企业与科技，