林 森

（广东电网公司惠州惠城供电局横沥供电所，广东惠州 516002）

0 引言

随着我国城市面积的不断扩大，电力资源的使用量也越来越大，用电电压也在逐渐增长，目前我国通常使用的电压为10 kV 及以下。随着电压的提高、用电量的不断增长，出现事故的可能性也有所提高，一旦出现雷击配电线路的问题，会造成严重的电力故障，而且还会对周围的居民造成安全威胁。因此，对于10 kV 及以下配网防雷的保护措施是非常有必要的。

目前我国的配电线路都是利用架空的方式进行设计的，这种方式可以提高线路防雷的能力和10 kV 及以下配电线路的安全性。但是，随着我国用电量的不断增加，电力系统的负荷较大，雷击配电线路的事故发生频率有所增加，雷击配电线路有可能引发跳闸等情况，尤其在雷电活跃、土壤导电系数小、地形复杂的地区，由于雷击导致跳闸的情况发生的频率更加高，所带来的损失更大。雷击配电线路的问题逐渐得到广泛重视，采取了多种方式对雷击配电线路进行防护，经过多年的实验与应用发现降低杆塔接地装置的接地电阻是提高配电线路安全性的重要方式，对于10 kV 及以下配网防雷的保护措施也逐渐完善，推动了我国电力安全的大力发展。

1 雷电产生的物理条件及危害

在制定10 kV 及以下配网防雷保护措施之前，首先要了解雷电产生的物理原因和形成原因，这样才可以针对形成原因有的放矢地采取防护措施，使10 kV 及以下配网防雷保护措施更加完善，安全系数更高。

雷电是一种常见的天气现象，当雷云中的电荷将空气击穿就会形成雷电，如果所形成的雷电与地面非常接近，就会导致地面产生于雷电所携带的相反的电荷。这时，如果雷云通过异性电荷继续与地面接近，就可以产生巨大的雷电，甚至可以给地面带来雷击。

1.1 雷云放电的特征

雷云放电的能力非常大，而且释放出的能量造成严重的破坏。通常雷电的电流最高可以达到几百千安培，并且放电的时间短，时间一般在（30～50）μs，放电时温度也非常高，可以达到上万摄氏度，会导致雷电周围的空气迅速膨胀，从而产生巨大的声响，对周围的环境造成破坏。雷云放电还有一个特点就是，在放电时会伴随着电磁效应、热效应和机械效应，对周围的机电设备很容易造成影响，一旦雷云放电电击到电器设备时，雷电的高温会使金属构件瞬间融化，不仅对电器设备造成影响，对周围的环境也会有一定的负面影响。

1.2 直击雷与雷电感应形成的方式

由于城市具有热岛效应，当市区上空出现雷云时，由于雷云负电的感应，使附近地面或地面上的建筑物积聚正电荷，从而地面与雷云间形成强大的电场。当某处积聚的正电荷密度很大，激发的电场强度达到空气游离的临界值时，雷云便开始向下方阶梯式放电，称为下行先导放电。处于市区的高层建筑物周围空间的电荷浓度较大，易形成向雷云方向的上行先导放电，当这个先导逐渐接近地面物体并达到一定距离时，地面物体在强电场作用下产生尖端放电，形成向雷云方向的先导并逐渐发展成上行先导放电，两者会合形成雷电通路，引发直击雷。因此，应特别重视处于市区及其附近的建筑物的直击雷防护。

2 雷击配电线路的主要原因

雷击配电线路的主要原因有5 个：①由于部分线路的接地线丢失，可能是人为偷盗的原因造成，缺少接地线，使机电设备的电荷无法导出，过多的电荷存在于机电设备中，就可能引起雷击配电线路；②10 kV 及以下的线路周围也存在着许多交叉的高电压，从而产生电压差，出现事故的可能性增加；③一部分的10 kV及以下线路为了提高安全性，会使用针式绝缘子，但针式绝缘子被雷电击穿时，不容易被发现，当雷电发生时，安全隐患的危险性就会扩大；④有些工程在施工过程中过分追求速度，工程质量出现问题，开关、配电网安装不规范等情况经常出现，当遭遇雷击时，造成的危害更大；⑤避雷器的质量不合格或者常年使用出现故障，失去避雷的效果，当雷击发生时不能起到作用。

3 现阶段10 kV 及以下配网常用的防雷技术和措施

现阶段10 kV 及以下配网常用的防雷技术和措施主要有：降低塔体接地电阻的方式、在配变开关、电缆等设备高压侧安装避雷器以及其他的防雷措施，利用不同的防雷措施对达到提高安全性的目的。

3.1 采用降低塔体接地电阻的方式

采用降低塔体接地电阻的方式主要是针对地势较为平坦的地区，比如平原地区，在一些土壤电阻率比较低的地方也会采用降低塔体接地电阻的方式提高10 kV 及以下配网常用的防雷技术。对于平原地区或者电阻率较低的地区，采用降低塔体接地电阻的方式可以提高施工效率，并且安装的方式也非常便捷。对于山区杆塔的防雷管理，关键是要确保接地电阻的质量过关，通常在整个过程中需要在4 个塔脚部位采用敷设较长的接地网或打深井加降阻剂，通过这种方式提高电线与地面土壤之间的面积，从而达到减小电阻率的目的。但是当遭遇雷击时，接地电线的长度过程也会产生较大的附加电感值，这会使塔体的电位增大，电压差增大，防雷的能力可能会有所下降，这个问题需要引起高度重视。

3.2 在配变开关、电缆等设备高压侧安装避雷器

在配变开关、电缆等设备高压侧安装避雷器，可以有效降低运行过程中可能出现的由配电装置产生的雷电事故。当配电装置损坏时，配电装置的低压侧与高压侧都会有一定程度的损坏，这时电压会下降、配电的接电线上会产生高电压，而且通常高电压会产生在配变低压侧，这时会造成严重的配变损坏，需要在配电开关、高压侧、低压侧安装避雷器，提高配电装置的防雷性。

3.3 其他常用的防雷技术和措施

除了采用降低塔体接地电阻的方式、在配变开关、电缆等设备高压侧安装避雷器这两种方式之外，现阶段10 kV 及以下配网常用的防雷技术的其他措施主要有：延长闪烁的路径，使电弧更容易熄灭，从而加强绝缘的强度；采用更高的绝缘材料、在配电线路中人为的增加绝缘点，从而起到保护电路的作用；干燥的季节增加对电阻测试的频率，并且要提高电阻测试的准确性等方式。通过多种方式的利用，提高10 kV 及以下配网的防雷保护措施。

4 结束语

随着我国用电量的不断增加，电线的负荷也在逐渐增大，10 kV 及以下配网成为了城市输送电力的主要方式，因此要加强10 kV 及以下配网的安全性，尤其是对防雷保护措施的加强，使我国电业运行更加安全。