孙秋雅 唐星晨 国网江苏省电力有限公司句容市供电分公司

进入21世纪以来，社会经济的发展日益迅速，在这样的背景下，我国电力系统的整体水平得到了不断地提升，也不断地满足着不同用户的用电需求。但是，由于受到各类外界因素的影响，用电系统的稳定性会受到极大的影响。在目前的10KV配电线路的运行过程中，雷电故障发生的频率逐渐增高[1]，该故障类型也引起了人们的关注。从用电安全的角度来说，保证配电线路的安全性与稳定性不但能够可以高效、持续地为用户供电，而且还能够有效地提升电力系统的安全效果。

一、10kV配电线路概述

（一）10kV配电线路发展现状

10kV配电线路是我国电力系统的主要方式，广泛应用于城乡地区。对于城市10kV配电线路，人流相对较大，因此必须反复考虑人们的安全。在大多数情况下，城市10kv配电线路通常是电缆配电。架空线路经常用于农村地区或城乡结合的地区的配电。10kV配电线路的运行环境多为室外，布局点较多，大大增加了运行维护的难度。此外，由于许多外部因素的影响，故障会及时发生，影响用户的正常电源。如果情况严重，甚至会造成严重的经济损失和伤亡。此外，不同地区10kv配电线路设备差异很大，供电过程复杂，大大增加了10kv配电线路故障的可能性。因此，工作人员必须具有高度的专业精神，及时查明故障的原因和地点，并进行有针对性的处理，以减少故障造成的影响和损失。

（二）10kV配电网线路的特点

（1）线路分布复杂。当前，大部分10kV配电网系统的分布非常复杂，特点是长线路、多重点、面积大。一般来说，10kv配电线路长时间在室外运行，因此许多因素对其产生不利影响。此外，配电线路经常出现各种常见故障，使故障排除和维修变得困难，导致检查和维修失败。一般来说，一条干线包含许多支线，向各个方向输送电力资源。巨大、复杂、分布广泛的电路特性阻碍了电力信号的传输。因此，当线路的某个位置出现故障时，很难及时定位和检测故障，导致故障无法快速解决，加深了故障的影响。（2）地球的容量很大。对于节约的电流，地球的容量可以正确地将它排出。当地面容量增加时，分流效应越来越强，相反，电流信号逐渐减弱。10kv配电网分布范围广，复杂，线路延长长度很长，这也是其在地球上容量大的原因。该问题导致并联动作影响下的节电信号难以检测，增加了维修人员故障定位检测的难度，影响了电路运行的稳定性。（3）接地电阻较大。通常，当配电线路运行时发生接地故障时，会产生一些电阻，但如果产生的电阻过高，则会影响配电故障的评估、定位和检测，降低电路的信号强度，并阻止及时检测故障。同时，目前大部分10kV配电线路塔均由石灰材料组成，这也提高了故障发生时的阻力，影响了故障检测和定位。

二、10kV配电线路出现雷击原因

雷击主要指的是雷云之间或者通过雷云对于整个地面物体进行辐射放电的一种光学物理自然现象。当10kV配电线路穿越较高建筑物或其他物体时，这些较高的建筑物或其他物体最容易落雷，造成10kV配电线路直击雷的发生。当10kV配电线路遭遇直击雷或发生感应雷，如果没有对线路进行防雷保护措施，将会直接造成配电设备严重破坏，甚至可能造成重大人员伤亡。感应雷过电压是配电线路雷击故障中发生频率最高的一种故障类型，即在雷云剧烈的摩擦放电之前，配电线路上的正电荷被电场突变点周围的导线所吸引，从而变成了束缚电荷，在这种物理变化之中，雷电中大量的电荷会进入到配电线路之中，并且沿着线路进行移动。当雷电开始放电的时候，负电荷就会在瞬间被中和，正电荷的束缚力也会瞬间消失。所以，在配电线路中，正负电荷将会以电压波的方式快速地向配电线路的两端进行扩展。与此同时，在直击雷放电之后，在配电线路上会形成非常强烈的脉冲磁场，该磁力线可以透过配电线路的导线跟地面上形成一个电气回路，也就会产生瞬间的感应雷过电压，它的电压值会达到500kV左右[3]，将会对配电线路造成非常大的破坏。所以，在目前的配电线路雷击故障预防措施中，改善这种感应雷过电压是最主要的工作内容。

三、10kV配电线路防雷措施研究

（一）加装避雷针

避雷针主要是专门用于防止露天设备、配电设备和比较高大型建、构筑物遭遇直击雷的装置。它由受电尖端（接闪器）、接地引下线和接地装置三部分构成。避雷针利用其屹立地面的有利位置，当附近空中有雷电放射时，把雷电流引向自身，并通过大地泄放，避免所在建筑物遭遇雷击损坏。但传统的避雷针需要经常地养护，我国研制的氧化锌避雷针能够实现全面保护10kV配电线路安全的目的，避雷针引雷和防雷是目前我国10kV配电线路最为常用的一种防雷技术手段。

（二）降低杆塔与土壤的接地电阻

在10kV配电线路，常使用以下两种措施来降低接地电阻：一是对于水平的接地体，如果在其接地体附近存在一些导电性较好的泥土、河道、湖泊等就可以考虑采用这种方法。该方法使用距离要求相对较远，长期与泥土等物质的接触极易发生腐化，若使用需要定期维护和调换。二是使用接地降阻剂，在整个水平接地体周围添加降阻防腐剂，可降低土壤电阻，高效膨润土是最常用的降阻防腐剂，同时对接触的接地体起到一种更好的土壤抗蚀和增强防腐蚀的作用，在加水后还能以较大的体积倍数膨胀，降低了接地体与土壤接触电阻，能够有效降低水平接地体周围土壤的接触电阻，是广泛使用的降阻方法。

（三）提高线路绝缘水平

为了有效地解决雷击线路跳闸问题，可以采用加强线路绝缘的方式，这种方式的应用效果比较明显，广泛应用到了实际工程领域中。从具体实施上来看有两个方面，其一是提高绝缘子数量；其二是利用架空绝缘导线、瓷横担等方式直接替换裸导线。相同条件线路雷击绝缘能力水平相同条件下，采用瓷横担可以有效率地降低不同线路受到雷击导致跳闸的概率。提高配电线路的裸绝缘技术水平，可以提高线路在直击雷和感应雷过电压下的防雷性能。参照有关仿真实验数据结果，增强绝缘性，有助于改善在两种过电压情况下的防雷效果。受到雷电过电压的影响，耐雷水平与绝缘子片数存在正相关的关系，在建弧率降低之后有助于减小跳闸事故的发生。研究表明，绝缘子内片的数量直接影响到线路性能高低，一般可以通过线性关系进行描述，增加绝缘子有助于达到更高的耐雷水平，可以将跳闸率控制在较低的水平。

（四）自动重合闸与线路防雷保护

电缆配电线路上的一次雷击放电故障，约80%以上的都是瞬时性的。配电电缆线路直接遭受闪电雷击时，线路上的绝缘子在较大雷电的通过电压下也会发生的雷电闪络，此时线路绝缘只是暂时的失去其绝缘性能，在大多数的情形，弧道电离消除的时间不超过0.2-0.3s，经此时间之后，线路绝缘即完全恢复其电气强度，并允许在正常的运行电压下重新合闸。在雷击故障跳闸和自动重合之间的时间间隔很短，即故障停电的时间很短，因此对各种用电设备的正常工作，几乎都不会感到有什么影响，从而大大限制了雷击故障范围的扩大，消除了可能造成的停电事故。从研究统计得出，一般配电线路上，有超过一半的瞬时性短路故障，可以通过自动重合闸使供电不间断。而且，从经济的角度来考虑，安装一套自动重合闸所需要的费用与停电可能造成的经济损失相比是较小的，其技术经济性比较好，所以，装设自动重合闸装置自动重合闸是防雷保护工作中的一项重要技术措施。

（五）科学的设置接地引下线

10KV配电变压器的外壳和避雷器之间的引下线长度需要缩短，不然会导致电压降增加。在当避雷器和电压降因为雷击而出现的电流叠加时，会给配电变压器绝缘造成损伤。除此之外，还需要相关人员对接地引下线进行卡子的固定，这样能够保障接地引下线深扎在土壤中，结构稳定，与此同时，还需要针对接地极与接地引下线做好防腐蚀的技术处理，并强化接地极和接地引下线的表层抗腐蚀能力，这样既能够保障接地引下线的使用寿命，又能够让其泄流和导流的效果更稳定。

四、结束语

从总体上来说，雷电是一种非常常见的大自然现象，也是不可避免的自然问题，所以，雷电情况会对配电线路的正常、安全运行产生较大的影响。在日常的维护与预防工作之中，可以通过采用相应的预防措施来降低雷击现象对配电线路的影响。在具体工作之中，工作人员要结合当地的环境特点以及气候特点对雷击隐患进行全面地分析，并且采用有效的针对措施来提高线路的预防雷击效果。同时，在日常的维护工作中，要加强对10KV配电线路以及电网的运行做好安全检测工作，确保其防雷击系统处于正常的工作状态之中，从而提高电力系统运行的稳定性。