2019.22 电力系统装备丨45

Electric System

2019年第22期

2019 No.22

电力系统装备

Electric Power System Equipment

1 10 kV 架空配电线路雷击的危害及跳闸原理

10 kV 架空配电线路对电力系统的重要性不言而喻，然而由于其本身绝缘与耐压水平相对有限，使其很难承受雷击所带来的影响，若线路地区雷电情况较为频繁，则10 kV 架空配电线路就容易受到雷击的危害。一般来说，雷击对于10 kV

架空配电线路的危害比较严重，主要包括破坏电力设备运行绝缘体出现烧损，以及跳闸等等。而这些危害对于供电质量、电力系统运行，以及用户用电，都将要带来不同程度的负面影响。另一方面，当前电网中性点非直接接地方式，一相绝缘闪络并不会带来跳闸情况，而两相绝缘闪络会引起相间短

［摘 要］在10 kV 架空配电线路的常见故障中，因雷击导致跳闸最为常见，对电力系统的安全运行带来了较为恶劣的影响。本文首先阐述了10 kV 架空配电线路遭受雷击的危害及跳闸的原理，然后简单介绍了几种常见的雷击类型，最后从安装避雷设施、加强线路元件绝缘强度、加强设备维护管理等多个方面探讨了配电线路防雷的有效对策，以期为相关工作的开展提供参考。

［关键词］10 kV 架空配电线路；雷击成因；防雷对策［中图分类号］TM75　　　　　［文献标志码］A 　　　　　［文章编号］1001–523X （2019）22–0045–02

Study on Lightning Protection Countermeasures and

Analysis of 10 kV Overhead Distribution Line

Situ Yan-ci

［Abstract ］The safe operation of the system has brought a bad influence. This paper first describes the damage of 10 kV overhead distribution lines caused by lightning stroke and the principle of tripping, then briefly introduces several common types of lightning stroke, and finally discusses the effective countermeasures for lightning protection of distribution lines from the aspects of installation of lightning protection facilities, strengthening the insulation strength of line elements, strengthening equipment maintenance and management, in order to provide reference for the development of related work.

［Keywords ］10 kV overhead distribution line; cause of lightning strike; lightning protection countermeasures 10 kV架空配电线路防雷探究

司徒炎慈

（广东电网江门开平供电局，广东江门 529300

）

偿机械设备，安全运行预防错误操作的机械设备等等，这样有助于提升相关电网系统的安全系数，改善目前的工作现状。

2.2 有助于提升变电站设计的合理性

我国土地面积较大，各个地区的电能需求存在巨大的差异，所以，在电力设计期间，必须要全面考虑到每个地区的电能负荷特点，正确设计出相应等级的变电站系统。近年来，在相关的电力系统之内，主要采用110/120 kV 的变电站，而这两类变电站在实际设计期间，区别较大，所以，在实际设计期间，要求结合不同的变电站和不同地区的实际情况，开展相关设计活动。如：110 kV 的变电站设计工作，为全面提升整体电网运作的安全性，需要进行电力输送的分析，尤其要重视出现回路、电源与电网衔接的分析，获取准确的结果，以便于选择出适合使用的电源设备，预防出现安全隐患。而在220 kV 的变电站之内，设计期间需要结合具体状况，合理分析电力输送情况与额定容量情况，制定完善的设计方案，从根本上提升整体安全性。

2.3 有助于真实反馈电网故障问题

电力设计工作中可在其中设计相应的故障反馈与监控系

统，可以迅速并且准确地将电网故障反馈到后台，然后通知给维修的工作人员，使相关人员可以快速处理，保证整体电网的安全性和稳定性。与此同时，通过科学的电力设计，可在错综复杂的结构中及时发现故障问题，明确问题的发生位

置与实际情况，快速处理问题。3 结束语

近年来电网安全受到广泛重视，而合理开展电网规划工作和相关的电力设计工作，是确保电网运作安全性的主要举措。因此，在未来的工作中建议制定完善的电网规划与电力设计方案，树立正确的观念意识，采用科学合理的方式提升整体规划与设计工作效果，优化各方面的工作模式和机制，达到预期的工作目的。

参考文献

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46丨电力系统装备 2019.22Electric System

2019年第22期2019 No.22

电力系统装备Electric Power System Equipment

路，导致线路跳闸与配电中断。图1所示为10 kV架空配电线路雷击跳闸的原理。其中，S代表雷击点位置与10 kV架空配电线路的水平距离；同时A、B、C三相间可同时产生感应电压。通过图1可知，若是A、B间感应电压大于绝缘子串冲击电压耐受值，则将导致A、B间短路，并且发生线路跳闸；若是ABC间感应电压大于绝缘子串冲击电压耐受值50%，便会有三相同时对地闪络现象，三相间短路并且断路器跳闸。

A

B

C

S

图1 雷击跳闸原理示意图

2 雷击的类型及成因

雷击一直是电力系统经常面对的问题。相关研究显示，由于受到雷击影响而带来的配电线路故障问题，在实践中超过半数以上。对于10 kV架空配电线路来说，由于其线路复杂交错，又多位于空旷地区，加之其自身电压等级低且绝缘水平相对有限，因此10 kV架空配电线路受到雷击的几率相对更高。具体分析来说，10 kV架空配电线路常遇到的雷击问题主要包括以下几种。

2.1 直击雷

所谓直击雷，就是雷电直接击中，干扰10 kV架空配电线路，在由此所带来的强烈电流作用下，直接损害线路及相关配电装置。直击雷是最为常见的雷击类型，需要引起足够的重视，因为它对于10 kV架空配电线路的损害是巨大的。例如，在一些10 kV架空配电线路就经常可以看到，雷电直接击中了杆塔顶部，使其被大量击毁或损坏，并且也给线路带来了极大破坏。

2.2 感应雷

一般来说，感应雷多发生于雷雨天，受雷电对于10 kV架空配电线路的影响，而带来大量电磁与静电感应，前者会使10 kV架空配电线路瞬间产生大量高频电流，同时产生一个较大磁场，影响10 kV架空配电线路及设备运行，甚至使其陷入故障或发生损坏；后者则可以让10 kV架空配电线路瞬间有大量雷电波与电荷，导致相应配电装置冲击受损。

2.3 地电位提高

在有些情况下，虽然10 kV架空配电线路发生了雷击问题，但由于其表面所受到的毁坏较小，有时还能保证正常运行，因此雷击问题并没有引起足够的重视。这里需要强调的是地电位提高问题。由于10 kV架空配电线路受到了雷击，雷电流随之传到地下，地电位因此快速提高，接地电压迅速增强。在这一过程中，若是接地电压超出其实际承受能力，并且还未将线路及时切断，可能就会由于电压过高而损害线路及配电设备，甚至让整个线路及电网运行受到影响并陷入瘫痪。

3 10 kV架空配电线路防雷对策

3.1 安装避雷设施

现阶段，为了避免10 kV架空配电线路遭受雷击的破坏，电力企业采取了安装避雷器的应对策略。随着科学技术的不断发展，避雷器的种类也随之增多。对于10 kV架空配电线路而言，带串联间隙避雷器、无间隙避雷器的使用较为广泛。通过安装避雷器装置，在发生雷击之后，避雷器可以起到将雷击电流分流的作用，短时间内恢复线路的绝缘性，有效实现了保护配电线路的目的，同时也避免了跳闸现象的发生，极大程度上保证了配电线路的正常运行。

3.2 架设耦合地线

架设耦合地线能够起到防雷的作用，一般情况下，在应用这项防雷策略时，需要在导线下方找到最佳的安装位置，并架设一条完整的耦合地线，实现分流雷击电流的主要功能，同时可以提高10 kV架空配电线路的抗雷击性，减少自动跳闸等事故的发生，避免给电力企业带来更大的经济损失。针对架设耦合地线方法而言，更适合雷击天气较为频繁、电阻较高的一些地区，因为更容易发挥出其作用，为供电企业节约成本。

3.3 装设自动重合闸

在10 kV架空配电线路中，安装自动重合闸能起到良好的防雷效果，可以将雷击事故的损害降至最低，减少电力企业工作人员的任务量。在遇到雷击天气时，自动重合闸可以在较短的时间恢复配电线路供电。通过对电力企业调查发现，大部分区域已经安装了自动重合闸装置，这不仅带来了一定的经济效益，还加快了企业的发展。

3.4 加强线路元件绝缘强度

雷击故障的种类较多，其中最常见的是雷击针式绝缘子故障，形成这种故障的原因有以下几点：其一，绝缘子元件的质量不达标，无法发挥出该线路元件的实际作用；其二，10 kV架空配电线路处于频繁发生雷击现象的地区，极大影响着线路元件的使用寿命。因此，加强配电线路元件的绝缘强度势在必行，电力企业应该及时更换线路元件，杜绝质量差、性能低的设备在配电线路中运行，如用安普线夹替换传统的并沟线夹，为提高配电线路的防雷性提供保障。

3.5 运用消弧线圈接地方式

通常情况下，应用消弧线圈接地方式的次数相对较少。这项防雷策略的工作原理是：可以实现对因雷击产生的闪络现象的转换功能，将其转化为极为稳定的工频电弧，从根本上解决配电线路中存在的故障问题，减少跳闸现象的发生频率。从消弧线圈接地方式的实际情况来看，其适用于电阻难以降至最低值的区域，尤其在时常发生雷电天气的一些地区，可以起到良好的防雷效果，为促进电力企业的发展贡献力量。

3.6 防雷过电压保护器

防雷过电压保护器可以起到防雷作用，通过并联10 kV架空配电线路中的绝缘子，利用导线引流球之间的间隙，达到最佳的避雷效果。就当前的发展形式来看，电力企业普遍采用了这种防雷措施，这是因为其具有以下几点优势：一，价格较低，而且维修简单，给安装工人提供了极大的便利。二，使用寿命较长，不需要定期进行更换。但是，在正式安装之前，还应该根据10 kV架空配电线路的实际情况，选择相匹配的防雷过电压保护器，防止因操作失误引发事故。

3.7 加强设施维护管理

维护管理工作具有十分重要的意义，电力企业应该给与引起足够重视，加强对10 kV架空配电线路中防雷设备和设施的维护，使其处于稳定的运行状态，从而有效预防雷击带来的危害，将企业的经济损失降至最低。因此，电力企业在开展这项工作时，应该严格遵守国家的法律法规，及时了解防雷设施的运行情况，一旦发现问题立即处理，保证防雷设备设施的顺利运行，减少安全事故的发生，提高电力企业的综合实力。

4 结语

通过以上分析可知，10 kV架空配电线路遭受雷击不仅会损害配电设备，影响线路的正常运行，甚至会危及到人们的生命财产安全，因此制定科学的防雷对策至关重要。电力企业必须提高配电线路防雷意识，结合配电线路的具体情况合理安装防雷装置，尽可能提升线路的抗雷击能力。另外还要重视对设施的维护和管理，为配电线路创建一个可靠、安全的运行环境。

参考文献

[1] 申东玄，杨仲江，刘健，等.雷击输电线路对并行10 kV配电线路

影响分析[J].高压电器，2019，55（4）：211-216.下载本文