10KV 架空線路雷擊跳閘原因與防雷措施

【文章摘要】
在春夏季節(jié)，雷擊頻繁，10 KV 架空線會經(jīng)常出現(xiàn)雷擊事件。對10 KV 配電網(wǎng)供電的可靠性、安全性以及經(jīng)濟性產生嚴重影響，同時也威脅到廣大人民群眾的正常生產及生活用電。下文對10 KV 架空線路運行時發(fā)生雷擊危害的根源進行分析，然后探究10 KV 架空線路的雷電預防措施，希望可以為相關的工作者提供借鑒意義。
【關鍵詞】
10 KV 架空線路；雷擊危害；防雷保護
1 雷擊跳閘閃烙點特征分析
經(jīng)對近幾年雷擊位置統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，雷擊點主要位于絕緣子本體、導線、導線防振錘、引流線、均壓環(huán)、金具、橫擔、塔材等位置，其中位于絕緣子本體占63.11%，位于導線、導線防振錘、引流線占13.59%，位于均壓環(huán)、金具占20.39%，位于橫擔、塔材占2.91%。
（1）雷擊點位于絕緣子本體上。絕緣子遭受雷擊后，絕緣子邊緣有燒傷，且橫擔側、導線側絕緣子燒傷最嚴重。
（2）雷擊點位于導線、導線防振錘、引流線上。導線垂直或三角排列時，一般上相絕緣子被擊穿的機率較大；導線平行排列時，兩邊線被擊穿的機率較大。
（3）雷擊點位于均壓環(huán)、金具上。線路若安裝有均壓環(huán)，則雷擊點主要在均壓環(huán)上。
（4）雷擊點位于橫擔、塔材上。一般情況下，直接雷擊橫擔、塔材的概率較小，但偶有發(fā)生。
2 10 KV 架空線路發(fā)生雷擊跳閘事故的主要原因
2.1 避雷器防雷性能質量下降造成跳閘事故的出現(xiàn)
現(xiàn)在，在有些地區(qū)的10 KV 架空線沒有更新閥型，而老式閥型避雷器其實已運行了很長的時間，閥的密封已經(jīng)遭到破容易導致受潮現(xiàn)象的出現(xiàn)。在相電壓運行的時候，出現(xiàn)嚴重的電暈應，因此，在避雷器的內部會生成硝酸鹽等化學物質，使氣體中的氮和氧含量急劇減少，避雷器氣壓變低，工頻放電電壓大幅度的下降。與此同時，污穢等除了會導致避雷器放電電壓降低后，還降低避雷器滅弧性能，更甚至會切斷不續(xù)，從而引起避雷器爆炸事故。
2.2 接地引下線出現(xiàn)問題
10 KV 架空線路的配電網(wǎng)出現(xiàn)雷擊跳閘的重要原因是因為架空線路的接地引下線（配電網(wǎng)接地與配電設備間的連接體）的連接質量不好或者是因為接地引下線沒有進行科學的連接，導致配電設備接地的防雷性不能很好的發(fā)揮。
2.3 感應過電壓使跳閘事故發(fā)生
還有部分的10 KV 架空線路桿塔的旁邊都有水源。因為水周圍土壤電導率要遠遠小于水的電導率，所以，就很容易導致架空線路被雷擊時，產生較大的感應雷過電壓，進而導致線路跳閘事故。
3 10 KV 架空線路的防雷措施分析
筆者認為可以從架設耦合地線，擇優(yōu)選擇線路氧化鋅避雷器，裝置自動重合閘保護裝置等多個方面防護雷電危，以提高10 KV 架空線路運行的可靠性、安全性以及經(jīng)濟性。
3.1 架設耦合地線
10 KV 架空線路桿塔高度通常很低, 因為雷擊10 KV 架空線路跳閘事故概率很小, 大約90% 的雷擊跳閘事故, 因為感應過電壓導致的。在10 KV 架空線路進行雷擊防護時, 我們應該更注重考慮感應雷擊過電壓保護。利用地面耦合地線的電磁屏蔽效果，通過在易發(fā)生對架空線路感應雷電過壓事故的地方建立耦合地線，可以有效的降低架空線路的感應過電壓水平。
3.2 優(yōu)選線路氧化鋅避雷器
國際上廣泛推廣應用的，在10 KV 架空線路上安裝氧化鋅避雷器來防護雷電過電壓是防雷措施之一。在架空線路上氧化鋅避雷器安裝后, 一旦雷擊架空線路桿塔出現(xiàn)時, 雷電流被分流, 雷電流的一部分經(jīng)過桿塔接地體直接泄入大地；而雷電流中超過容許值的其他部分, 則可以通過避雷器進行分流, 大部分的雷電流可以通過線路避雷器分流到導線上, 蔓延到鄰近的桿塔接地體中泄入到大地, 這樣可以減少雷擊跳閘事故。10 KV 架空線路安裝線路前后氧化鋅避雷器的電壓變化曲線如下圖。
由上面2 個圖可知，在沒有假裝避雷器的線路，電壓波動比較劇烈，最高值達到250KV 左右，其主要原因是因為線路的雷電流不能流入到大地中；而加裝了避雷器的線路，線路電壓波動值不大，其主要原因是因為線路上的大部分雷電流能夠通過避雷器流入大地。由此可見，架空線路在安裝避雷器以后，可以到達很好的防雷效果。同時，在為避免線路絕緣子發(fā)生閃絡事故，可以采取絕緣子與線路避雷器并聯(lián)的防護體系，這樣避雷器的殘壓低于絕緣子串百分之五十的放電電壓，具有很好的鉗位作用。
3.3 安裝可調式防雷保護間隙
通過大量的實際經(jīng)驗，我們總結出利用10 KV 架空線路落雷點的可調式保護間隙可以限制雷擊過后的電壓的幅值。其原理是可以使安裝在落雷點的穿刺型可調式保護裝置先于絕緣子放電（原因是整定保護間隙放電電壓為線路絕緣子的百分之五十到?jīng)_擊放電電壓的百分之九十），這樣就可以達到先堵塞后疏通的效果，進而抑制雷擊閃絡后的工頻續(xù)流起弧效應，防止線路發(fā)生過流損壞事故。
3.4 加大架空線路的巡視、分析、判斷和處理力度
首先應選擇性能優(yōu)越的避雷器，在避雷器安裝前要加強對避雷器的質量缺陷的檢測，這樣可以提高10 KV 架空線路的綜合防雷水平；其次在避雷器安裝好后， 要使用先進的監(jiān)測技術，評估線路中使用的避雷器的質量水平；最后要對避雷器在U1ma 和0.75U1ma 工況下的易受雷擊部位和重點部位的泄漏電流值，及時處理和更換出現(xiàn)問題的避雷器，保證架空線路的防雷可靠性。
3.5 安裝自動跟蹤補償消弧裝置
為降低10 KV 架空線路的電容電流的建弧率，應認真計算線路的電容電流， 并在電流大于10A 的架空線路上面安裝自動跟蹤補償消弧裝置，這樣可以提高架空線路的供電可靠性。通常10 KV 架空線路在安裝自動跟蹤補償消弧裝置后，可以有效的通過補償將線路的電容電流控制在5A 以內，這樣保證了架空線路在雷電過流后能夠自身可靠息弧。
4 總結語
10 KV 架空線分支線路多、分布范圍廣以及絕緣水平參差不齊等問題。在10 KV 線路所發(fā)生的跳閘故障中，由雷擊導致高達百分之八十，所以，必須對雷擊跳閘問題高度重視。通過架設耦合地線、優(yōu)選線路氧化鋅避雷器、安裝自動跟蹤補償消弧裝置、安裝可調式防雷保護間隙、裝設自動重合閘保護裝置等有效的技術措施，使提高10 KV 架空線路的綜合耐雷水平得到提供，保證架空線路的供電安全性和可靠性。
【參考文獻】
[1] 陳中明. 配電網(wǎng)架空線路感應雷過電壓產生機理與防護[J]. 廣東力,2008,21(5):19-22.
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