10kV架空线路雷击跳闸原因及防雷措施探析

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1、lOkV架空线路雷击跳闸原因及防雷措施探摘要：lOkv架空线路雷击危害事故频繁发生，严重威胁到10kV配电网供电的安全性、可靠性和经济性，直接影响到广大人民群众的正常生产、生活用电。结合经验，对10kV架空线路运行时发生雷击危害的主要原因进行归纳总结，分析探讨了10kV架空线路的雷电综合防护措施，具有非常重要的工程实践应用意义。关键词：10kV架空线路；雷击危害；防雷保护作者简介：边文明（1982-）,男，江西抚州人，中铁二十四局集团上海电务电化有限公司电务工程分公司，工程师。（上海7210071）中图分类号：

2、TM72?????文献标识码：A?????文章编号:1007-0079（2012）27-0140-0110kV属于中压配电网络，是我国城市主干配电网络。由于受当时技术水平和综合投资资金等因素的制约，10RV网络在当时规划建设过程中，其网状结构和配电网绝缘水平普遍偏低，尤其是在环境较为复杂地区，易受到雷电危害。据一些统计文献资料表明，雷击架空线路跳闸事故是10kV架空线路常见故障，其占配电网故障比例一直居高不下，约80%以上的故障是由于雷击危害引起。架空线路雷击危害常发生在配电变压器、柱上断路器以及隔离开关等设备

3、处，也时常引起架空线路绝缘子发生闪络，在很大程度上影响了配电网供电可靠性和供电公司电网运营经济效益。一、10kV架空线路雷击跳闸事故发生原因分析1.绝缘水平不匹配引起跳闸事故10kV架空线路绝缘水平与电气设备绝缘水平之间存在不配合问题，是导致配电网发生雷击跳闸事故的主要原因之-o10kV架空线路由于受当时建设制造水平、设计方案以及后期运行维护措施等因素的影响，很多线路在耐张杆塔上直接采用两片LXY1-70型玻璃绝缘子串，而其跳线绝缘子则采用SC-210型瓷瓶。另外，架空线路配电变压器高压侧及电缆入地端则仅采用单

4、组阀式避雷器进行雷击防护。而从大量雷电冲击试验数据可知，两片LXY1-70型玻璃绝缘子的U50%冲击放电电压高达195.85kV,而SC-210型支柱式瓷瓶绝缘子其U50%冲击闪络电压大约为255.73kV。但根据DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》行业标准相关技术要求：10kV配电变压器全波冲击耐压在75kV左右，这样就会导致绝缘子绝缘水平与线路不匹配，加上避雷器泄流能力有限，导致一部分雷电过电压仍能侵入到配电电气设备及电缆线路侧，进而导致线路发生跳闸事故。2.感应过电压引起跳闸事故

5、10kV架空线路大多位于城市郊区，线路杆塔周围存在大量水塘、水田。由于水的电导率要远大于周围土壤电导率，这样就容易导致架空线路在遭受雷击过程中产生较大的感应雷过电压，进而引起线路发生跳闸事故。1.避雷器防雷性能质量降低引起跳闸事故目前，一些10kV架空线路中依然还存在使用老式阀型避雷器的问题。由于阀型避雷器已经运行较长岁月，其密封已经受到破坏而受潮，运行相电压时其电晕效应相当严重，进而在避雷器内部产生硝酸盐等化合物，致使气体中的氧和氮大量减少，导致避雷器气压降低，工频放电电压也大大下降。另外，污秽等除了会引起避

6、雷器放电电压降低外，还能使避雷器灭弧性能降低，严重时还可能切断不了续流进而引发避雷器发生爆炸。4•接地引下线存在问题引起跳闸事故接地引下线作为配电设备与配电网接地体间的连接体，其质量水平的高低对配电设备接地防雷性能的正常高效发挥非常重要。10kV架空线路接地引下线连接不规范、不合理,也是引起配电网雷击跳闸事故的主要原因之一。二、10kV架空线路综合防雷措施根据DL/T620-19977《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》行业标准相关技术要求，我国内陆绝大部分地区的雷电流幅值大于lOOkA的概率仅为7.3%,也

7、就是说除当地地质、气象条件较为特殊的地区外，其余内陆地区在进行架空线路防雷措施研究时，更多应考虑幅值小于100kA雷电流对架空线路的雷击破坏影响。结合多年10kV架空线路运行维护实际工作经验，笔者认为可以从优选线路氧化锌避雷器、架设耦合地线、装置自动重合闸保护装置等多个方面进行雷电危害的综合防护，以提高10kV架空线路运行的稳定性、可靠性和经济性。1•优选线路氧化锌避雷器在10kV架空线路上安装氧化锌避雷器来防护雷电过电压，是国际上广泛推广应用的防雷措施之一。在架空线路上安装氧化锌避雷器后，一旦出现雷击架空线路

8、杆塔时，雷电流将会被分流,一部分雷电流经过杆塔接地体直接泄入大地中；而雷电流中超过允许值的另一部分，则可以通过避雷器进行分流，大部分雷电流可以通过线路避雷器分流到导线上，传播到邻近的杆塔接地体中泄入到大地，这样就可以减少雷击跳闸事故。10kV架空线路装设线路氧化锌避雷器前后的电压变化曲线，如图1和图2所示。从图1和图2可知，加装线路氧化锌避雷器时，大部分雷电流可以通过避雷器有效流入到大