10KV 架空线路雷击跳闸原因与防雷措施

张翠娟 中铁十六局集团电务工程有限公司 北京 100018

【文章摘要】

在春夏季节，雷击频繁，10 KV 架空线会经常出现雷击事件。对10 KV 配电网供电的可靠性、安全性以及经济性产生严重影响，同时也威胁到广大人民群众的正常生产及生活用电。下文对10 KV 架空线路运行时发生雷击危害的根源进行分析，然后探究10 KV 架空线路的雷电预防措施，希望可以为相关的工作者提供借鉴意义。

【关键词】

10 KV 架空线路；雷击危害；防雷保护

1 雷击跳闸闪烙点特征分析

经对近几年雷击位置统计发现，雷击点主要位于绝缘子本体、导线、导线防振锤、引流线、均压环、金具、横担、塔材等位置，其中位于绝缘子本体占63.11%，位于导线、导线防振锤、引流线占13.59%，位于均压环、金具占20.39%，位于横担、塔材占2.91%。

（1）雷击点位于绝缘子本体上。绝缘子遭受雷击后，绝缘子边缘有烧伤，且横担侧、导线侧绝缘子烧伤最严重。

（2）雷击点位于导线、导线防振锤、引流线上。导线垂直或三角排列时，一般上相绝缘子被击穿的机率较大；导线平行排列时，两边线被击穿的机率较大。

（3）雷击点位于均压环、金具上。线路若安装有均压环，则雷击点主要在均压环上。

（4）雷击点位于横担、塔材上。一般情况下，直接雷击横担、塔材的概率较小，但偶有发生。

2 10 KV 架空线路发生雷击跳闸事故的主要原因

2.1 避雷器防雷性能质量下降造成跳闸事故的出现

现在，在有些地区的10 KV 架空线没有更新阀型，而老式阀型避雷器其实已运行了很长的时间，阀的密封已经遭到破容易导致受潮现象的出现。在相电压运行的时候，出现严重的电晕应，因此，在避雷器的内部会生成硝酸盐等化学物质，使气体中的氮和氧含量急剧减少，避雷器气压变低，工频放电电压大幅度的下降。与此同时，污秽等除了会导致避雷器放电电压降低后，还降低避雷器灭弧性能，更甚至会切断不续，从而引起避雷器爆炸事故。

2.2 接地引下线出现问题

10 KV 架空线路的配电网出现雷击跳闸的重要原因是因为架空线路的接地引下线（配电网接地与配电设备间的连接体）的连接质量不好或者是因为接地引下线没有进行科学的连接，导致配电设备接地的防雷性不能很好的发挥。

2.3 感应过电压使跳闸事故发生

还有部分的10 KV 架空线路杆塔的旁边都有水源。因为水周围土壤电导率要远远小于水的电导率，所以，就很容易导致架空线路被雷击时，产生较大的感应雷过电压，进而导致线路跳闸事故。

3 10 KV 架空线路的防雷措施分析

笔者认为可以从架设耦合地线，择优选择线路氧化锌避雷器，装置自动重合闸保护装置等多个方面防护雷电危，以提高10 KV 架空线路运行的可靠性、安全性以及经济性。

3.1 架设耦合地线

10 KV 架空线路杆塔高度通常很低, 因为雷击10 KV 架空线路跳闸事故概率很小, 大约90% 的雷击跳闸事故, 因为感应过电压导致的。在10 KV 架空线路进行雷击防护时, 我们应该更注重考虑感应雷击过电压保护。利用地面耦合地线的电磁屏蔽效果，通过在易发生对架空线路感应雷电过压事故的地方建立耦合地线，可以有效的降低架空线路的感应过电压水平。

3.2 优选线路氧化锌避雷器

国际上广泛推广应用的，在10 KV 架空线路上安装氧化锌避雷器来防护雷电过电压是防雷措施之一。在架空线路上氧化锌避雷器安装后, 一旦雷击架空线路杆塔出现时, 雷电流被分流, 雷电流的一部分经过杆塔接地体直接泄入大地；而雷电流中超过容许值的其他部分, 则可以通过避雷器进行分流, 大部分的雷电流可以通过线路避雷器分流到导线上, 蔓延到邻近的杆塔接地体中泄入到大地, 这样可以减少雷击跳闸事故。10 KV 架空线路安装线路前后氧化锌避雷器的电压变化曲线如下图。

由上面2 个图可知，在没有假装避雷器的线路，电压波动比较剧烈，最高值达到250KV 左右，其主要原因是因为线路的雷电流不能流入到大地中；而加装了避雷器的线路，线路电压波动值不大，其主要原因是因为线路上的大部分雷电流能够通过避雷器流入大地。由此可见，架空线路在安装避雷器以后，可以到达很好的防雷效果。同时，在为避免线路绝缘子发生闪络事故，可以采取绝缘子与线路避雷器并联的防护体系，这样避雷器的残压低于绝缘子串百分之五十的放电电压，具有很好的钳位作用。

3.3 安装可调式防雷保护间隙

通过大量的实际经验，我们总结出利用10 KV 架空线路落雷点的可调式保护间隙可以限制雷击过后的电压的幅值。其原理是可以使安装在落雷点的穿刺型可调式保护装置先于绝缘子放电（原因是整定保护间隙放电电压为线路绝缘子的百分之五十到冲击放电电压的百分之九十），这样就可以达到先堵塞后疏通的效果，进而抑制雷击闪络后的工频续流起弧效应，防止线路发生过流损坏事故。

3.4 加大架空线路的巡视、分析、判断和处理力度

首先应选择性能优越的避雷器，在避雷器安装前要加强对避雷器的质量缺陷的检测，这样可以提高10 KV 架空线路的综合防雷水平；其次在避雷器安装好后， 要使用先进的监测技术，评估线路中使用的避雷器的质量水平；最后要对避雷器在U1ma 和0.75U1ma 工况下的易受雷击部位和重点部位的泄漏电流值，及时处理和更换出现问题的避雷器，保证架空线路的防雷可靠性。

3.5 安装自动跟踪补偿消弧装置

为降低10 KV 架空线路的电容电流的建弧率，应认真计算线路的电容电流， 并在电流大于10A 的架空线路上面安装自动跟踪补偿消弧装置，这样可以提高架空线路的供电可靠性。通常10 KV 架空线路在安装自动跟踪补偿消弧装置后，可以有效的通过补偿将线路的电容电流控制在5A 以内，这样保证了架空线路在雷电过流后能够自身可靠息弧。

4 总结语

10 KV 架空线分支线路多、分布范围广以及绝缘水平参差不齐等问题。在10 KV 线路所发生的跳闸故障中，由雷击导致高达百分之八十，所以，必须对雷击跳闸问题高度重视。通过架设耦合地线、优选线路氧化锌避雷器、安装自动跟踪补偿消弧装置、安装可调式防雷保护间隙、装设自动重合闸保护装置等有效的技术措施，使提高10 KV 架空线路的综合耐雷水平得到提供，保证架空线路的供电安全性和可靠性。

【参考文献】

[1] 陈中明. 配电网架空线路感应雷过电压产生机理与防护[J]. 广东力,2008,21(5):19-22.

[2] 李凡, 施围. 线路型避雷器的绝缘配合[J]. 高电压技术,2005,(8):15-20.198

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