10kV架空絕緣導(dǎo)線雷電過電壓與防雷綜合措施探究

黃肖余

摘 要： 架空線路本身的絕緣水平不高且分布范圍十分廣泛，設(shè)計(jì)方面缺陷十分明顯，因而在承受感應(yīng)雷與直擊雷時(shí)存在較大難度。通常情況下，配電線路感應(yīng)雷點(diǎn)超過80%比重，而釋放電流不會高于1000A。但需要注意的是，感應(yīng)過電壓幅值應(yīng)被控制在200-300kV之間。由此可見，高電壓幅值出現(xiàn)于架空線路具有較大的難度?；诖耍恼聦⒁?0kV架空絕緣導(dǎo)線作為研究重點(diǎn)，闡述其雷電過電壓與防雷綜合措施，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞： 10kV架空絕緣導(dǎo)線；雷電過電壓；防雷；綜合措施；探究

借助絕緣導(dǎo)線的運(yùn)用，可以對裸導(dǎo)線所無法解決的安全問題予以及時(shí)解決。相比較于電纜而言，絕緣導(dǎo)線的建設(shè)速度較快且成本投入不多，然而雷擊斷線的問題經(jīng)常發(fā)生。現(xiàn)階段，國內(nèi)大部分區(qū)域的絕緣導(dǎo)線雷電斷線事故發(fā)生幾率不斷提高，特別是10kV裸導(dǎo)線雷擊斷線的情況。為此，有必要深入探究10kV架空絕緣導(dǎo)線的雷電過電壓與防雷措施問題。

一、雷電斷線原理研究

通常情況下，配電線路引發(fā)雷害的主要原因就是感應(yīng)電壓，和線路三相感應(yīng)過電壓原理基本相同[1]。其中，感應(yīng)雷電波可以向桿塔兩側(cè)傳播，而在抵達(dá)絕緣子薄弱部位以后，就會出現(xiàn)放電的情況，最終形成雷擊閃絡(luò)，致使絕緣導(dǎo)線被損壞。除此之外，在感應(yīng)過電壓形成雷擊閃絡(luò)后，則會在通道內(nèi)部出現(xiàn)工頻續(xù)流，進(jìn)而出現(xiàn)數(shù)值相對應(yīng)的工頻短路電弧。在此基礎(chǔ)上，電弧難以按照絕緣導(dǎo)線完成滑動(dòng)，致使雷擊閃絡(luò)形成集中性的放電情況，只要經(jīng)過較短時(shí)間即可燒毀絕緣導(dǎo)線。特別是10kV線路，其檔距不大，針對雷電過電壓的問題，波運(yùn)動(dòng)速度很快，很容易使絕緣子在桿塔位置出現(xiàn)閃絡(luò)問題，最終引發(fā)導(dǎo)線斷裂。

二、10kV架空絕緣線路防雷綜合措施解構(gòu)

（一）架空避雷線措施的應(yīng)用

通過避雷線架空的方式，可以保證有效轉(zhuǎn)換大幅值雷電過電壓，并形成電流。而經(jīng)由低桿塔以后即可泄出電流，在這種情況下，使得雷電過電壓明顯下降，對導(dǎo)線予以全面保護(hù)，以免受到嚴(yán)重的損害[2]。通常來講，10kV架空絕緣線路的防雷措施中，最具影響力且效果最理想的方式就是避雷線的架設(shè)。在絕緣水平不高于配電網(wǎng)的情況下，架空雷擊電線以后即可形成閃絡(luò)，致使工頻續(xù)流對絕緣導(dǎo)線帶來負(fù)面的影響。為此，必須高度重視架空避雷線措施的重要作用。

（二）鉗位絕緣子的使用

對于鉗位絕緣子而言，其最基本的原理就是合理設(shè)計(jì)鉗位絕緣子和絕緣子導(dǎo)線固定位置，同時(shí)剝離外層絕緣層再次對特殊性質(zhì)的金屬線夾進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證引弧放電間隙設(shè)置的合理性。一旦存在雷擊閃絡(luò)的情況，必須借助變電站出現(xiàn)開關(guān)，及時(shí)切斷連續(xù)工頻短路電流。這樣一來，就能夠在根本上確保絕緣子導(dǎo)線不被損壞，進(jìn)一步增強(qiáng)了防雷的效果[3]。

（三）線路絕緣水平的全面提升

對此防雷措施予以合理運(yùn)用的情況下，就是提高絕緣子放電的電壓，而提高50%的效果最理想。這樣一來，絕緣線路抗雷的作用就能夠得以提升。在此過程中，替換配電線路瓷絕緣子是線路絕緣水平提升的常用措施，可以使用瓷橫予以替換，亦或是選擇絕緣子和絕緣子導(dǎo)線固定位置，金盡可能增強(qiáng)其實(shí)際的絕緣能力，以免發(fā)生雷擊閃絡(luò)問題，有效地規(guī)避絕緣導(dǎo)線被損害。然而，這種防雷措施并不完善，所需投入成本過高，一旦發(fā)生雷擊閃絡(luò)難以對工頻持續(xù)短路予以組織，甚至還會引發(fā)絕緣導(dǎo)線斷裂的問題。

（四）避雷器的有效安裝

對于10kV絕緣導(dǎo)線的防雷措施，避雷器安裝也是常見方法，通過這種方式的運(yùn)用可以預(yù)防雷擊過電壓的發(fā)生。將避雷器原理作為出發(fā)點(diǎn)展開探討與分析發(fā)現(xiàn)，避雷器最主要的作用就是限制輸配電線路傳遞電壓，若操作不合理將引發(fā)不可估量的后果。而針對避雷器本質(zhì)來講，其屬于放電器的一種，同時(shí)與周邊線路并聯(lián)，一旦某部位的電壓過高，將避雷器裝置及時(shí)啟動(dòng)，則會引發(fā)放電的現(xiàn)象，進(jìn)而有效地限制電壓，以免損害其他的電壓設(shè)備[4]。在此基礎(chǔ)上，避雷器還可以對感應(yīng)過電壓予以有效地限制，對雷電放電能量進(jìn)行吸收，以免導(dǎo)線被損害。在相關(guān)研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，一旦避雷器安裝的密度過大，雷電感應(yīng)過電壓的限制水平則會得到折現(xiàn)值。在這種情況下，必須要全面消除配電線路當(dāng)中潛在的雷電事故，確保各塔基中安裝避雷器。然而，這種方式需要大量資金投入，會增加工程項(xiàng)目的復(fù)雜性。

（五）防弧金具的使用

對于配電網(wǎng)線路而言，特別是輻射型線路，應(yīng)當(dāng)在絕緣子軸線開始，剝離導(dǎo)線絕緣層，保證剝離方向的一致性，并且在此過程當(dāng)中將鋁合金線夾設(shè)置其中。通常來講，線夾結(jié)構(gòu)重量較大，一旦發(fā)生雷擊將引發(fā)絕緣子沙羅的現(xiàn)象，且工頻續(xù)流也會受電動(dòng)力影響。在分析環(huán)網(wǎng)線路的時(shí)候，也要?jiǎng)冸x絕緣子兩側(cè)導(dǎo)線，并且將防弧線夾有效設(shè)置其中。若雷擊導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)，那么工頻續(xù)流電弧就會作和，向剝離方向移動(dòng)。雖然方式較為便捷且投入成本不高，然而會對絕緣層帶來破壞，當(dāng)受到雷擊以后必須及時(shí)更換防弧金具。

結(jié)束語：

綜上所述，通過上文研究與分析可以發(fā)現(xiàn)，10kV絕緣導(dǎo)線很容易出現(xiàn)雷擊過電壓，對其產(chǎn)生不利的影響。要想保證其運(yùn)行正常，必須積極采取科學(xué)合理的防雷綜合措施，以達(dá)到最終的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘興斌，代鵬.10kV架空絕緣導(dǎo)線防雷措施淺析[J].中小企業(yè)管理與科技，2014（34）：193-193，194.

[2] 龍安.10kV架空絕緣導(dǎo)線雷電過電壓與防雷綜合措施[J].通訊世界，2017（12）：213-214.

[3] 黃偉鋒.基于10kV配電網(wǎng)的架空絕緣導(dǎo)線雷電過電壓及防雷措施探究[J].大科技，2017（17）：101-102.

[4] 倪挺然.臺州地區(qū)10kV架空絕緣導(dǎo)線防雷設(shè)備應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2016.