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【摘 要】10kV配电线路可靠运行是电力系统的重要组成部分，其防雷保护效果对电力系统的正常运行电力企业的安全可靠运行具有重要影响。本文结合笔者多年10kV配电运行维护的实践经验，介绍了茂名郊区10kv配电线路的基本情况，重点就10kV配电线路防雷工作中存在的问题进行分析，并提出一些具体的，有针对性的，切实有效的防雷保护措施及建议，希望对10kV配电线路防雷保护工作有所帮助。
【关键词】配电线路；防雷；过电压；保护措施
1.引言
随着我国城镇化进程的加快，城郊配电线路的供电可靠性建设成为我们供电企业要考虑的重要问题，配电线路的运行质量及供电可靠性也成为了社会及业界人士重点关注的焦点。在10kV配电线路运行的总跳闸次数中，雷击事故是引起线路跳闸的重要因素，尤其是在地形复杂、档距大和多雷的地区。根据气象部门相关数据显示，广东地区属于雷害天气多发地区，年平均雷暴日达到80天以上，这也使得10kV配电线路遭遇雷击的情况时常发生。如果不采取切实有效的防雷措施，不仅会影响到配电线路的运行，造成供电企业的配电线路及设备的财产损失，同时给辖区的供电量带来损失，而且也会导致用户端设备出现损坏，给人们的日常生活带来诸多的不便。
2.该10kV配电线路近年雷击故障情况介绍
110kV山阁站10kV馈线F15配电线路雷害事故较为频繁。
（1）例如2010年6月29，该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路全线没有发现其他故障，主要是受雷击影响导致线路跳闸，造成线路后段的金山乡B相避雷器被雷击炸开，经测试金山乡200KVA配变匝间绝缘损坏。
（2）2010年8月24日，该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，但10kV馈线F15有很强的接地信号，信号持续，配网调度随即断开F15开关，停止10kV馈线F15，通知辖区工作人员查线，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路发现10kV馈线F15黄杰支线水厂指挥部支线14号杆处导线被雷击断，接地故障主要是受雷击断导线造成的，修复线路需要将黄杰支线停电检修，造成由该线路供电的21个配变停电6小时。
（3）2011年6月12该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，10kV馈线F15有很强的接地信号，信号持续，配网调度随即断开F15开关，停止10kV馈线F15，通知辖区工作人员查线，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路发现10kV馈线F15黄杰支线水厂指挥部支线12号杆处导线被雷击断，接地故障主要是受雷击断导线造成的，修复线路需要将黄杰支线停电检修，造成由该线路供电的21个配变停电4小时。
（4）2012年7月14该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，经人员检查10kV馈线F15分支开关下池支线FO2开关跳开，其余线路未发现故障，随即向配网调度申请恢复该支线送电，送上开关后配调通知有很强的接地信号，信号持续，配网调度要求拉开下池支线开关F02，通知辖区工作人员查该线，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路发现10kV馈线F1下池支线91号杆开关F11的电压互感器出现轻微渗油，接地故障主要是受雷击穿互感器本体造成的，更换故障互感器需要将下池支线停电检修，造成由该线路供电的45个公用专用配变停电11小时。
3. 10kV配电线路现有防雷问题分析
3.1 线路避雷器选址存在的问题
根据现场调研以及资料分析发现线路线路避雷器的选址与线路分布存在的问题，是造成该线路雷害故障的主要原因之一。
经调查，该馈线线路总长61.2362公里，供电半径达15公里，全线配置的线路避雷器仅有10组，且分布不合理，选址没有充分考虑线路位置落雷密度及历年绝缘子闪络比例，出现统一地点多次发生雷击现象的，要考虑针对性在该处配置线路避雷器。线路避雷器的保护范围仅是避雷器安装塔本身， 不存在外延的保护范围，全线安装线路避雷器虽可以使线路跳闸率趋于零，极大增加配网投资，但其经济效益不一定最佳，在雷击频繁杆段均安装线路避雷器，选择多雷区且易遭雷击的杆、段中被雷击频度最大的杆塔，才能达到良好的防雷效果，在线路避雷器选址时候要充分考虑该馈线历年的雷击事故统计记录，作为选址的重要依据。
3.2 感应过电压的影响
由于10kV配电线路部分线路段位于城郊，线路杆塔周围多为水塘和水田，当雷云对线路附近地面放电时，在大地中被雷电感应的异号电荷迅速向雷击点两侧移动，而水的电导率要远远大于周围土壤的电导率，从而导致线路容量在遭受雷击时产生的感应雷过电压而跳闸。另外，该10kV配电线路所在地区工厂企业较为集中，是重点的供电地区，所以这里的配电线路较为密集，线路的交叉跨越也较为复杂，交叉跨越的线路有500KV、220KV、110KV等电压等级。
因而，线路不仅受到来自雷电引起的感应过电压的影响，而且受到来自线路与线路之间耦合效应引起的感应过电压的影响。
3.3 避雷器使用存在的问题
根据现场调研发现，10kV配电线路地处于城乡结合部，工业企业密集，部分线路设备极易受到污染，现场的避雷器接线端子，不同程度氧化，螺丝锈蚀，铝接线端子锈蚀，避雷器底部法兰锈蚀与瓷套管或复合硅胶胶合不良，有些螺丝出现松动等问题，对于出现状态不良的，或是运行年限过长的避雷器未及时更换。
3.4 接地引下线存在的问题
接地引下线作为设备与接地体之间的连接体，对配电设备的接地起到了重要的作用。根據现场调研情况，接地引下线的问题主要集中在以下两个方面。
（1）接地引下线规格不统一，在调研的过程中发现，存在多种样式的接地引下线，又使用绝缘导线作为接地引下线，有使用一般低压铝导线作为接地引下线的，接地引下线连接不规范，部分接地引下线存在冗长及未正确连接等问题。 （2）该配电线路的接地引下线都是1999年农网改造时建设的，接地引下线，普遍使用25mm2的500V绝缘铝导线，导线出现不同程度的老化现象，有些出现断股现象，接地效果非常不可靠，必定增加了雷电流泄入地下的电气距离。
3.5 配电网整体接地电阻问题
该配电网1999年经过一次大规模的农网改造工程，当时很多台区都是配置50KVA以下容量的变压器，接地网的接地电阻普遍在5歐姆至8欧姆区间的水平，整体的接地网接地电阻有待降低，对提高该配网的整体防雷能力有很大的帮助。
4.建议该10kV配电线路采取的防雷保护措施
4.1 安装过电压保护间隙
过电压保护间隙制作为两个球头间隙，这样可以避免配电线路使用其他形状的间隙而出现的电晕损耗，角型间隙放电时，电弧会沿羊角迅速向上移动而被拉长，因而容易自行灭弧，间隙不会严重烧伤。过电压防雷保护间隙的作用具体表现为以下几个方面。
保护线路绝缘子。在线路上加装可调式保护间隙并确定间隙距离使其间隙的放电电压低于绝缘子串放电电压，雷电过电压侧会通过间隙优先放电，工频持续电流在间隙间燃烧受到电弧电动力和风的作用逐渐熄灭，使得绝缘子串得到保护而免限损坏。
4.2 设计杆塔的接地装置
通过加装可调式防雷保护间隙的措施来解决线路雷击闪络以及改善线路绝缘配合的问题的时候，为保护雷电流快速有效的能够通过保护间隙泄入大地，可调式防雷保护间隙的工频接地电阻应小于30Ω，因此建议加装可调式防雷保护间隙的杆塔加装接地装置来保证保护间隙的泄流效果，降低雷电冲击电阻、减小线路遭受感应雷以及直击雷时的雷电过电压峰值，进一步保证配电设备以及配电线路的安全稳定运行。
根据现场测量发现该10kV配电线路附近大多为公路、耕地以及水田，且由现场试验测得土壤电阻率在300Ω·m以下，依据相关行业标准的要求，笔者设计并经过相关计算后建议对加装可调保护间隙的水泥杆塔采用以下接地装置方案：可采取直接在杆塔旁打入3根2m长50×50×5mm的角钢作为垂直接地极（垂直接地极水平依次展开，极间距离为3m），然后用准16mm的圆钢组成水平接地体连接3根垂直接地极组成组合电极的方法构成可调式保护间隙的接地装置，然后再将其与可调式防雷保护间隙的接地引下线（准16mm的圆钢）相连。
4.3 加装避雷器
（1）在线路位置落雷密度及历年绝缘子闪络比例高的线路位置，有针对性地增加线路避雷器的配置。
（2）严格执行防雷设施的检查维护，定期对避雷器极其附属设施检测，及时更换状态不良的避雷器。
（3）在配电变压器低压侧加装避雷器。与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点一起接地，形成“四点共地”。低压侧安装避雷器主要有两种方式，第一种安装在低压总熔断器前端，主要用于保护变压器；第二种安装在各线路出线前端，主要用于保护出线电能表与电力设备。低压避雷器的接地线必须接在变压器零线出线的首端。因为目前配电变压器都装有低压电流型漏电保护器，电流型保护器不允许其后的零线重复接地，也就是低压避雷器不适宜安装在保护器后面，如果保护器停用，避雷器没有接地，起不到避雷保护作用。因此，作为出线保护的低压避雷器应该分别装设在各个保护器的前端。
4.4 对现配网接地网及接地引下线进行改造，进一步降低接地电阻
对配网的接地网进行整体改造，尽可能使得每个接地网的接地电阻都在4欧姆以下的优良水平。
4.5 对现配网接地引下线进行改造，提高接地装置有效性
对该配网的接地引下线进行整体更换，建议使用JKLGYJ-50mm硬塑铝导线作为台架及杆塔的接地引下线，今年的现场实践表明该材料作为接地引下线，具有足够的机械强度及耐腐蚀能力，使用过程中稳定性好。
5.结束语
10kV配电线路的安全运行是确保电力供应可靠性、企业经济效益、工农业及居民正常用电的重要举措。因此，应提高对配电线路专业知识的学习，分析配电线路雷击事故频发的主要原因，同时结合配电线路的特点区分每种保护措施的针对性和有效性，因地制宜地采取不同的防雷手段，以减少雷击事故的出现，确保配电线路的安全运行。
参考文献：
[1] 邝健怡.对做好10kv配电线路防雷措施的几点体会[J].科技与企业，2012年第09期.
[2] 范耀升；梁喜标.10kv配电线路防雷措施分析[J].科技创新与应用，2012年第11期.
【关键词】配电线路；防雷；过电压；保护措施
1.引言
随着我国城镇化进程的加快，城郊配电线路的供电可靠性建设成为我们供电企业要考虑的重要问题，配电线路的运行质量及供电可靠性也成为了社会及业界人士重点关注的焦点。在10kV配电线路运行的总跳闸次数中，雷击事故是引起线路跳闸的重要因素，尤其是在地形复杂、档距大和多雷的地区。根据气象部门相关数据显示，广东地区属于雷害天气多发地区，年平均雷暴日达到80天以上，这也使得10kV配电线路遭遇雷击的情况时常发生。如果不采取切实有效的防雷措施，不仅会影响到配电线路的运行，造成供电企业的配电线路及设备的财产损失，同时给辖区的供电量带来损失，而且也会导致用户端设备出现损坏，给人们的日常生活带来诸多的不便。
2.该10kV配电线路近年雷击故障情况介绍
110kV山阁站10kV馈线F15配电线路雷害事故较为频繁。
（1）例如2010年6月29，该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路全线没有发现其他故障，主要是受雷击影响导致线路跳闸，造成线路后段的金山乡B相避雷器被雷击炸开，经测试金山乡200KVA配变匝间绝缘损坏。
（2）2010年8月24日，该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，但10kV馈线F15有很强的接地信号，信号持续，配网调度随即断开F15开关，停止10kV馈线F15，通知辖区工作人员查线，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路发现10kV馈线F15黄杰支线水厂指挥部支线14号杆处导线被雷击断，接地故障主要是受雷击断导线造成的，修复线路需要将黄杰支线停电检修，造成由该线路供电的21个配变停电6小时。
（3）2011年6月12该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，10kV馈线F15有很强的接地信号，信号持续，配网调度随即断开F15开关，停止10kV馈线F15，通知辖区工作人员查线，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路发现10kV馈线F15黄杰支线水厂指挥部支线12号杆处导线被雷击断，接地故障主要是受雷击断导线造成的，修复线路需要将黄杰支线停电检修，造成由该线路供电的21个配变停电4小时。
（4）2012年7月14该配电线路过流保护动作，一次重合闸成功，经人员检查10kV馈线F15分支开关下池支线FO2开关跳开，其余线路未发现故障，随即向配网调度申请恢复该支线送电，送上开关后配调通知有很强的接地信号，信号持续，配网调度要求拉开下池支线开关F02，通知辖区工作人员查该线，经组织人员进行全线查线，检查该配电线路发现10kV馈线F1下池支线91号杆开关F11的电压互感器出现轻微渗油，接地故障主要是受雷击穿互感器本体造成的，更换故障互感器需要将下池支线停电检修，造成由该线路供电的45个公用专用配变停电11小时。
3. 10kV配电线路现有防雷问题分析
3.1 线路避雷器选址存在的问题
根据现场调研以及资料分析发现线路线路避雷器的选址与线路分布存在的问题，是造成该线路雷害故障的主要原因之一。
经调查，该馈线线路总长61.2362公里，供电半径达15公里，全线配置的线路避雷器仅有10组，且分布不合理，选址没有充分考虑线路位置落雷密度及历年绝缘子闪络比例，出现统一地点多次发生雷击现象的，要考虑针对性在该处配置线路避雷器。线路避雷器的保护范围仅是避雷器安装塔本身， 不存在外延的保护范围，全线安装线路避雷器虽可以使线路跳闸率趋于零，极大增加配网投资，但其经济效益不一定最佳，在雷击频繁杆段均安装线路避雷器，选择多雷区且易遭雷击的杆、段中被雷击频度最大的杆塔，才能达到良好的防雷效果，在线路避雷器选址时候要充分考虑该馈线历年的雷击事故统计记录，作为选址的重要依据。
3.2 感应过电压的影响
由于10kV配电线路部分线路段位于城郊，线路杆塔周围多为水塘和水田，当雷云对线路附近地面放电时，在大地中被雷电感应的异号电荷迅速向雷击点两侧移动，而水的电导率要远远大于周围土壤的电导率，从而导致线路容量在遭受雷击时产生的感应雷过电压而跳闸。另外，该10kV配电线路所在地区工厂企业较为集中，是重点的供电地区，所以这里的配电线路较为密集，线路的交叉跨越也较为复杂，交叉跨越的线路有500KV、220KV、110KV等电压等级。
因而，线路不仅受到来自雷电引起的感应过电压的影响，而且受到来自线路与线路之间耦合效应引起的感应过电压的影响。
3.3 避雷器使用存在的问题
根据现场调研发现，10kV配电线路地处于城乡结合部，工业企业密集，部分线路设备极易受到污染，现场的避雷器接线端子，不同程度氧化，螺丝锈蚀，铝接线端子锈蚀，避雷器底部法兰锈蚀与瓷套管或复合硅胶胶合不良，有些螺丝出现松动等问题，对于出现状态不良的，或是运行年限过长的避雷器未及时更换。
3.4 接地引下线存在的问题
接地引下线作为设备与接地体之间的连接体，对配电设备的接地起到了重要的作用。根據现场调研情况，接地引下线的问题主要集中在以下两个方面。
（1）接地引下线规格不统一，在调研的过程中发现，存在多种样式的接地引下线，又使用绝缘导线作为接地引下线，有使用一般低压铝导线作为接地引下线的，接地引下线连接不规范，部分接地引下线存在冗长及未正确连接等问题。 （2）该配电线路的接地引下线都是1999年农网改造时建设的，接地引下线，普遍使用25mm2的500V绝缘铝导线，导线出现不同程度的老化现象，有些出现断股现象，接地效果非常不可靠，必定增加了雷电流泄入地下的电气距离。
3.5 配电网整体接地电阻问题
该配电网1999年经过一次大规模的农网改造工程，当时很多台区都是配置50KVA以下容量的变压器，接地网的接地电阻普遍在5歐姆至8欧姆区间的水平，整体的接地网接地电阻有待降低，对提高该配网的整体防雷能力有很大的帮助。
4.建议该10kV配电线路采取的防雷保护措施
4.1 安装过电压保护间隙
过电压保护间隙制作为两个球头间隙，这样可以避免配电线路使用其他形状的间隙而出现的电晕损耗，角型间隙放电时，电弧会沿羊角迅速向上移动而被拉长，因而容易自行灭弧，间隙不会严重烧伤。过电压防雷保护间隙的作用具体表现为以下几个方面。
保护线路绝缘子。在线路上加装可调式保护间隙并确定间隙距离使其间隙的放电电压低于绝缘子串放电电压，雷电过电压侧会通过间隙优先放电，工频持续电流在间隙间燃烧受到电弧电动力和风的作用逐渐熄灭，使得绝缘子串得到保护而免限损坏。
4.2 设计杆塔的接地装置
通过加装可调式防雷保护间隙的措施来解决线路雷击闪络以及改善线路绝缘配合的问题的时候，为保护雷电流快速有效的能够通过保护间隙泄入大地，可调式防雷保护间隙的工频接地电阻应小于30Ω，因此建议加装可调式防雷保护间隙的杆塔加装接地装置来保证保护间隙的泄流效果，降低雷电冲击电阻、减小线路遭受感应雷以及直击雷时的雷电过电压峰值，进一步保证配电设备以及配电线路的安全稳定运行。
根据现场测量发现该10kV配电线路附近大多为公路、耕地以及水田，且由现场试验测得土壤电阻率在300Ω·m以下，依据相关行业标准的要求，笔者设计并经过相关计算后建议对加装可调保护间隙的水泥杆塔采用以下接地装置方案：可采取直接在杆塔旁打入3根2m长50×50×5mm的角钢作为垂直接地极（垂直接地极水平依次展开，极间距离为3m），然后用准16mm的圆钢组成水平接地体连接3根垂直接地极组成组合电极的方法构成可调式保护间隙的接地装置，然后再将其与可调式防雷保护间隙的接地引下线（准16mm的圆钢）相连。
4.3 加装避雷器
（1）在线路位置落雷密度及历年绝缘子闪络比例高的线路位置，有针对性地增加线路避雷器的配置。
（2）严格执行防雷设施的检查维护，定期对避雷器极其附属设施检测，及时更换状态不良的避雷器。
（3）在配电变压器低压侧加装避雷器。与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中性点一起接地，形成“四点共地”。低压侧安装避雷器主要有两种方式，第一种安装在低压总熔断器前端，主要用于保护变压器；第二种安装在各线路出线前端，主要用于保护出线电能表与电力设备。低压避雷器的接地线必须接在变压器零线出线的首端。因为目前配电变压器都装有低压电流型漏电保护器，电流型保护器不允许其后的零线重复接地，也就是低压避雷器不适宜安装在保护器后面，如果保护器停用，避雷器没有接地，起不到避雷保护作用。因此，作为出线保护的低压避雷器应该分别装设在各个保护器的前端。
4.4 对现配网接地网及接地引下线进行改造，进一步降低接地电阻
对配网的接地网进行整体改造，尽可能使得每个接地网的接地电阻都在4欧姆以下的优良水平。
4.5 对现配网接地引下线进行改造，提高接地装置有效性
对该配网的接地引下线进行整体更换，建议使用JKLGYJ-50mm硬塑铝导线作为台架及杆塔的接地引下线，今年的现场实践表明该材料作为接地引下线，具有足够的机械强度及耐腐蚀能力，使用过程中稳定性好。
5.结束语
10kV配电线路的安全运行是确保电力供应可靠性、企业经济效益、工农业及居民正常用电的重要举措。因此，应提高对配电线路专业知识的学习，分析配电线路雷击事故频发的主要原因，同时结合配电线路的特点区分每种保护措施的针对性和有效性，因地制宜地采取不同的防雷手段，以减少雷击事故的出现，确保配电线路的安全运行。
参考文献：
[1] 邝健怡.对做好10kv配电线路防雷措施的几点体会[J].科技与企业，2012年第09期.
[2] 范耀升；梁喜标.10kv配电线路防雷措施分析[J].科技创新与应用，2012年第11期.