10kV配电线路防雷设备的选择与应用

10kV配电线路防雷设备的选择与应用

周树鹏

广东电网有限责任公司韶关曲江供电局 广东韶关 512100

摘要：配电线路已经成为电力系统重要的组成部分。10kv配电线路停电会带给社会非常不好的影响，必须要重点找到10kV配电线路故障的原因。现阶段，雷击故障是主要的问题，会影响到整个配电线路的安全。因此必须要加强对配电线路的运行检修技术及防雷对策研究，提高其应对雷雨等自然破坏的抵抗性。本文针对10kV配电线路防雷设备的选择与应用进行了探讨。

关键词：10kV线路；配电设备；防雷措施

雷电属于比较常见的自然现象，很可能会引发线路出现安全事故。一些气候环境复杂多变的区域，很容易发生雷击。10kV配电线路经常受到雷害事故的影响，会严重的降低配电网的供电可靠性。10kV的运行情况也是反映电网企业经济效益的最好体现，完善10kV配电线路的防雷管理措施，结合实际的防雷工作的过程中优化10kV配电线路的管理措施，才可以进一步保证10kV配电线路的安全运行。

一、10kV配电线路雷击的基本特征及原因

1.雷击的基本常识

10kv配电线路通常架设在地形复杂的空旷地带，因此，很容易遭受雷击。配电线路遭受雷击主要有两种形式。第一是直击雷，当架空线路上方积聚大量静电荷而该线路地下可能存在大量金属等时，会形成很大的冲击电流，从而烧断导线或者击烂绝缘子，第二种是感应雷，一旦地面发生雷击，地表周围的电子设备就会产生包含有静电份量，当这些电磁感应传递到线路中时，10kV线路上就会产生感应过电压。引起10kV线路跳闸的主要原因是感应过电压引起的。

2.主要原因

10kV配电线路防雷设备的选择与应用，必须要从防雷水平的高低、防雷方案的选择、防雷产品的选用到防雷装置运行维护全过程分析。现阶段，引发雷击灾害的原因主要有配电网防雷设计针对性不强；运行中仍有部分避雷器是阀式避雷器，天气潮湿时，表面泄漏电流严重；还有些避雷器和弱电设备与主地网会共用，这样也会降低防雷质量；接地网的接地电阻大于标准要求或接地网已腐蚀，引起雷击后电压反击；没有对经常遭受直击雷雷击的地点加装防直击雷的装置；

二、配电网的线路及设备的防雷现状

1.线路及设备遭雷击的常见现象

配电网设备在工作过程中，很容易遭到自然雷击，我们可以将其为感应雷击与直击雷击两种。直击雷击是指雷云与大地之间的放电过程中，电流会直接落到配电网的线路或设备上，这就会导致配电网的电流突然增大，线路与设备无法及时将其释放，导致过电压的情况发生。直击雷击会在短暂的时间内产生较大的电压与电流，常见的直击雷击的电压最大值在上百万伏，就会在很短的瞬间产生极大的破坏能力，使得配电线路以及设备被损坏。感应雷是由于静电感应与电磁感应而发生的雷击现象，其中静电感应通常是由距离地面较近的雷云产生，其在线路中或一些导电物体的顶端感应到大量的电荷，产生较大的电压冲击波，损坏线路或设备；电磁感应是由于雷电的影响，在磁场改变的过程中，配电线路及设备中的电压会急速增高，使得线路或设备上的绝缘层散络，导致配电网的线路与设备发生破坏。

2. 配电网中的线路及设备遭到累计后的影响

在直击雷击的影响下，会造成配电网的线路及设备的破坏，然后使其发生断路或断路的情况。感应雷已经成为影响配电网运输安全的主要原因，必须要针对感应雷的现状来进行实施。配电网中的设备在感应雷的作用下，会发生闪络的情况，电弧会在电磁力的相互作用下，使得绝缘子与杆塔发生放电情况，最后导致绝缘子发生短路故障。绝缘子在受到闪络以后会在一定时间内自动回复绝缘状态，这种情况可实施重合操作，很少导致停电的情况发生。

三、10kV配电线路防雷设备的选择和应用

配电设备按现行规范采用阀型避雷器来保护。阀型避雷器一般要求装在高压跌落保险的内侧。必须使避雷器的残压小于配电变压器的耐压，才能有效地对线路起保护作用。避雷器的选择应与线路额定电压相符。若避雷器额定电压高于设备额定电压使设备受雷击时失去可靠保护二避，器额定电压低于设备额定电压，在正常的过电压下避雷器频萦动作引起线路接地跳闸。如果达不到上述要求，就必须要进行改造接地网使其阻值下降，从而使留电流流过接地线上引起的电位降低。在配变低压侧也装设保护装皿。10kV配变只在进线处安装避雷器不能保护配变低压绕组，而且由于低压侧落雷也将造成留电冲击电压直接通过计量装皿加在低压绕组上，按变比感应到高压侧产生高电压，有可能首先击穿高压绕组。同时，雷电冲击电压通过低压线路俊入用户，造成家用电器的损坏。所以在配变低压侧应装设低压避雷器等通讯用放电间隙保护器，并将避留器、变压器外壳和中性点可靠接地。在配电变压器进线处装设电抗器。电抗器可以利用进线制作，用进线绕成直径100mm，10-20匝的电感线圈。阻止留电波的入慢，保护变压器。避雷器安装工艺要规范。避雷器的接地要良好，接地线联接要可靠。避雷器要按规程要求定期进行绝缘电阻、工频放电电压试验，对不合格和有缺陷的避雷器进行更换。FS阀型避雷器经一段时间运行后，绝缘电阻降低。当其土频放电电压低于23kV，绝缘电阻低于2000MΩ时必须更换。对接地引下线，接地装t要定期巡视检修。雷雨季节前要清扫瓷体，紧固接头，损坏部位立即更换。10KV电力系统的防雷措施多种多样，各地10kV电力系统实际情况又不尽相同。因地制宜，合理地选择防雷保護措施，加强10KV电力系统的运行管理，一定能提高10kV电力系统防留保护的效果，最终提高供电质量。

四、配电变压器防雷保护措施

1.配电变压器高压侧防雷

在配电变压器的高压侧（3-10kV）应安装金属氧化物避雷装置或者是阀型避雷装置。使用两相阀型避雷装置，保护方式为一相间隙或者是两相间隙。阀型避雷装置可由管型取代。为避免残压对变压器的绝缘性造成影响，保护装置应可能的贴近变压器，保护装置接线。为有效防止雷电电流通过电阻形成压降和避雷装置残压的叠加现象出现在绝缘体上，需使避雷装置与变压器的外壳一同接地，保证存在于高压侧上的残压只来源于阀型避雷装置。然而，在此时接地体与接地引下线中潜在的压降，有可能会使配电变压器外壳出现电位升高的情况，进而引发逆放电。因此，在接线的过程中，需要确保中性点与变压器外壳处于同一平面。

2.配电变压器低压侧防雷

若配电变压器低压侧发生落雷，所产生的冲击电压会按照变压比作用于高压侧中。与高压侧相比，低压侧绝缘裕度往往较大，因此，有可能会使高压绝缘击穿。由此可见，无论落雷发生在哪一侧，都存在绝缘击穿的可能。以此有效限制低压绕组中的高电压，进而起到保护变压器的作用。对于35/0.4k型变压器，高压侧与低压侧都应设置避雷装置。对于低压侧中性点未进行接地保护的变压器，需在中性点和变压器外壳之间设置一个保险器件，可以是小型的空气间隙。为避免避雷装置残压对配电变压器造成损害，无论高压侧还是低压侧上的避雷装置接地点，都需与变压器外壳保持尽可能短的距离。

结束语:

随着社会的发展，电力行业已经成为了影响国民经济发展的重要部分，也对配电设备的安全性提高了相应的标准。配电设备运行过程的安全性对人们的生活条件具有很大的影响，尤其是在打雷天气，配电设备还会受到不同程度的损坏。因此，必须要建立有效的防雷手断，降低雷击事故的发生概率，保障电力系统的正常运行。

参考文献:

[1]李建高.配电网防雷的难点分析及技术探讨[J].科技创新与应用，2017（33）：43-44.

[2]何志坚.配电网线路的防雷现状及对策探究[J].科技展望，2017（12）：87+89.

[3]闫晓欣.配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究[J].科技展望，2018，（15）：46-47.

[4]程军胜.配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施探讨[J].科技与企业，2018，（10）：109-110.