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(chǎn)生嚴重影響，同時也威脅到廣大人民群眾的正常生產(chǎn)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(guān)的工作者提供借鑒意義。
【關(guān)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(cè)、導線側(cè)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(zhì)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(nèi)部會生成硝酸鹽等化學物質(zhì)，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(shè)備間的連接體）的連接質(zhì)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(shè)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(chǎn)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(shè)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(shè)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(luò)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(diào)式防雷保護間隙
通過大量的實際經(jīng)驗，我們總結(jié)出利用10 KV 架空線路落雷點的可調(diào)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(diào)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(luò)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(zhì)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(shù)，評估線路中使用的避雷器的質(zhì)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(nèi)，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(jié)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(shè)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(diào)式防雷保護間隙、裝設(shè)自動重合閘保護裝置等有效的技術(shù)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】
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