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摘要：随着石嘴山工业的发展，石嘴山的环境越来越恶劣，配网线路和设备几乎被煤尘覆盖，给雷害带来很大威胁，造成配网线路跳闸次数增多，造成配网大面积停电，给居民生活带来很大影响，直接影响供电可靠性。
关键词：10kV配电网;雷害事故;事故分析;10kV线路设备;雷击闪络;配电变压器;设备损坏
10千伏架空农网线路的设备雷击跳闸一直是安全供电的一个难题，雷害事故几乎占石嘴山供电公司每年配网线路全部跳闸的1/3或更多。因此，寻找有效的线路防雷保护措施是10千伏农网线路设备运行和维护的重点内容。
一、配网线路设备雷击故障
近年来，石嘴山供电公司辖区由于煤炭资源加工开发，使得辖区环境不断劣化，遇到风雨天气几乎在10面之外无法看清视线，部分煤尘落到配网线路的导线、绝缘子和设备上，降低绝缘子绝缘电阻率，遇到雷害引起配网线路设备污闪跳闸事故日益增多，不仅影响设备的正常运行，而且极大地影响用电客户日常生产和生活。
2009年至2013年石嘴山供电公司辖区10千伏线路遭受雷击闪烁跳闸就到23次，因雷害导致农网线路跳闸占40%-50%，占了相当大一个比重，因此，做好农网先例设备防雷工作，降低雷击跳闸率，迅速减少农网线路事故率，可见农网线路的防雷工作刻不容缓。
二、配网线路设备雷击跳闸次数统计分析
2009年至2013年石嘴山供电公司供电局辖区10千伏线路跳闸率。
年份 2009 2010 2011 2012 2013
10千伏线路 9.48 7.56 8.14 5.86 5.66
从表1曲线图可以看出，近年来雷击跳闸次数较往年相比呈现下降趋势。这说明农网线路设备跳闸总体来说正朝着好的方面发展，以往农网线路常见鸟害、污闪、树害放电、外力破坏等事故均有不同程度的减少。那为何雷击跳闸率却反而有增无减呢。石嘴山供电公司辖区10千伏农网线路雷击大都处于工业园区，煤尘污染严重，绝缘子、开关、变压器和导线都出于污秽区域，会使泄露电流加大，绝缘水平下降;加上在周围没有高大的建筑物，古沿线落雷密度较大，遭雷击的概率自然较高。当雷电流沿雷电通道对主配电线路放电时，其幅值高大上百千伏安甚至数百千安，若杆塔的接地电阻过高，则雷电流就不能有效泄导大地，反而会导致杆塔顶电位升高，对电线路设备进行反击。此时，若农网线路绝缘子和空气间隙的冲击耐受电压小于反击时的冲击电压，线路绝缘子将瞬间被击穿，配网线路发生单相接地或两线短路故障，造成配网跳闸。因此，如何提高配网线路设备耐雷水平，加强配网线路设备、绝缘子，降低雷击次数，是一个急需解决的问题。
三、雷击事故主要原因
雷击一般在农网发生的概率较大。城市的配网电线路因为周围多为高楼大厦，而高层建筑大多数在楼顶按装避雷针等防雷设施。所以城市配电线路遭受雷击的可能性比农村小得多。农村10千伏线路遍布在田野间、山坡、路径较长，因此沿途地形空曠，附近少有高达建筑物，架空线路成为该地区的最高点，一旦发生雷击，就成了雷击电流的通道。因此雷击电压非常高，且瞬间电流非常大，架空配电线路的相间距离和绝缘性能根本不能承受强大电流，所以引起线路的相间距离弧光断路或者对地绝缘击穿（绝缘击穿发生出，一般为绝缘子、跌落保险等没有避雷器保护的设备）导致接地相间短路，其原因如下：
3.1、绝缘子质量不过关或者存在安全隐患运行。如P-15针式绝缘子存在缺陷，据冲击试验可知，P-15针式绝缘子冲击放电电压为157.79Kv，同比P-10绝缘子冲击放电电压高18.8%，同比X-4.5绝缘子冲击放电电压高39.6%，在雷击时易引起10kV线路接地、绝缘子击穿或相间断路。
3.2、10kV线路防雷措施不到位。线路所处区域空旷易受雷击，而10kV线路一般没有避雷线，线路直击雷或者感应雷过电压就会将线路设备薄弱之处损害。
3.3、避雷器性能下降或失效。一些专用变压器用户对避雷器的重要性认识不足，不愿意配合供电企业进行预试，使一些淘汰型号或耐压、泄流不合格的避雷器带病运行。
3.4、接地装置不合格。接地装置年久失修，地下连接部位锈蚀，使接地电阻值达不到要求，泄流能力下降，雷击电流不能快速流入大地，残压高。
四、采取的措施及效果
为了提高农网线路安全运行水平，该局针对10kV架空线路的不同状况，先后已采取如防雷措施，提高线路的防雷水平。
4.1、从实际抓起。在设计线路时就考虑山区多雷区运行的特点，有针对性地采取相关设计对策，在农网线路设备如柱上断路器、电缆终端等处设计安全装避雷器。对所有运行的柱上断路器电源侧和联络开关两侧也重新设计装设避雷器，其接地装置的接地线电阻值应符合规定要求。
4.2、安装线路避雷器。近年来，该局分别在简泉、隆湖、沙湖、崇岗等雷电多发区的10kV架空线路上安装了避雷器，减少雷电对线路造成的危害。
4.3、检查、整改接地装置。定期检查测量10kV线路接地电阻值不合格英语整改，保证线路结电阻值符合规程要求。按规程，总容量为100kVA及以上配电变压器，其接地电阻值必应大于4欧姆，总容量为100kVA及以下的配电变压器，其接地装置的接地电阻值不应大于10欧姆。
4.4、提高线路耐雷水平，加强线路绝缘子。线路绝缘子性能的优劣将直接影响线路的绝缘子水平。该局加强绝缘子的全过程管理，利用春秋检时间，把P-15、P-10型号的绝缘子更换为硅橡胶绝缘子，提高雷击冲击放电电压值，对零、低值绝缘子进行测试，对不合格的绝缘子及时更换，并对绝缘子的劣化率进行统计和分析，确保线路绝缘子始终满足运行要求。
通过以上几项措施的实施，该地区配电线路的防雷水平有所增强，雷击事故明显下降，简泉、隆湖、沙湖、崇岗等地在2011年无雷害事故发生。
五、雷击效果分析
5.1、目前，10kV线路上已经安装相当数量的硅橡胶氧化锌避雷器（型号HY5WS-17/5），当内部老化损坏时，表面无任何痕迹，日常巡视中难以发现。因此，建议在已安装的硅橡胶氧化锌避雷器上加装脱离器，这样当避雷器内部老化损坏事，脱离器会自动脱离落易被发现。
5.2、提高配电线路的绝缘水平。保持配网线路应有的绝缘水平是安全运行的基础上，为此必须保护各条线路的绝缘性能良好。一是加强绝缘子质量的全过程管理，以保证配网线路运行绝缘子的质量良好;二是加强运行绝缘子的零值检测;三是及时更换挂网运行的劣质绝缘子。
5.3、严格实施避雷器预试制度，通过预试将那些性能劣质货失效的避雷器筛选出去，同时要加大推广应用金属氧化锌避雷器，相对旧式避雷器，金属避雷器氧化物避雷器具有保护性能好，通流容量大、动作反应快、结构简单、体积小、质量轻等优点，实际运行效果很好。
5.4、目前，用作保护配网变压器的避雷器全部安装在高压熔断器之后。由于100KVA以下的配电变压器的熔断器熔断电流较小，比配齐可否装在高压熔断器之前值得讨论。另外，需要拆除的配电变压器台架，须连同引线一同拆除，避免给安全运行带来隐患。
总之，农网线路发生雷击线路跳闸的原因多方面的，以上雷害措施不一不一定都能凑效，因此对症下药，采取一些有针对性的措施，防雷措施才能起到实效，农网线路设备雷击跳闸率才能从根本上得到控制。
参考文献：
[1]现代防雷技术，中国水利水电出版社，2009年4月，作者李景禄;
[2]SDJ 7-79.电力设备过电压保护设计技术规程（责任编辑 陈淑芳）
作者简介：
王惠文，1973年生，大学本科毕业，在读研究生，高级工程师，从事农电管理18年
关键词：10kV配电网;雷害事故;事故分析;10kV线路设备;雷击闪络;配电变压器;设备损坏
10千伏架空农网线路的设备雷击跳闸一直是安全供电的一个难题，雷害事故几乎占石嘴山供电公司每年配网线路全部跳闸的1/3或更多。因此，寻找有效的线路防雷保护措施是10千伏农网线路设备运行和维护的重点内容。
一、配网线路设备雷击故障
近年来，石嘴山供电公司辖区由于煤炭资源加工开发，使得辖区环境不断劣化，遇到风雨天气几乎在10面之外无法看清视线，部分煤尘落到配网线路的导线、绝缘子和设备上，降低绝缘子绝缘电阻率，遇到雷害引起配网线路设备污闪跳闸事故日益增多，不仅影响设备的正常运行，而且极大地影响用电客户日常生产和生活。
2009年至2013年石嘴山供电公司辖区10千伏线路遭受雷击闪烁跳闸就到23次，因雷害导致农网线路跳闸占40%-50%，占了相当大一个比重，因此，做好农网先例设备防雷工作，降低雷击跳闸率，迅速减少农网线路事故率，可见农网线路的防雷工作刻不容缓。
二、配网线路设备雷击跳闸次数统计分析
2009年至2013年石嘴山供电公司供电局辖区10千伏线路跳闸率。
年份 2009 2010 2011 2012 2013
10千伏线路 9.48 7.56 8.14 5.86 5.66
从表1曲线图可以看出，近年来雷击跳闸次数较往年相比呈现下降趋势。这说明农网线路设备跳闸总体来说正朝着好的方面发展，以往农网线路常见鸟害、污闪、树害放电、外力破坏等事故均有不同程度的减少。那为何雷击跳闸率却反而有增无减呢。石嘴山供电公司辖区10千伏农网线路雷击大都处于工业园区，煤尘污染严重，绝缘子、开关、变压器和导线都出于污秽区域，会使泄露电流加大，绝缘水平下降;加上在周围没有高大的建筑物，古沿线落雷密度较大，遭雷击的概率自然较高。当雷电流沿雷电通道对主配电线路放电时，其幅值高大上百千伏安甚至数百千安，若杆塔的接地电阻过高，则雷电流就不能有效泄导大地，反而会导致杆塔顶电位升高，对电线路设备进行反击。此时，若农网线路绝缘子和空气间隙的冲击耐受电压小于反击时的冲击电压，线路绝缘子将瞬间被击穿，配网线路发生单相接地或两线短路故障，造成配网跳闸。因此，如何提高配网线路设备耐雷水平，加强配网线路设备、绝缘子，降低雷击次数，是一个急需解决的问题。
三、雷击事故主要原因
雷击一般在农网发生的概率较大。城市的配网电线路因为周围多为高楼大厦，而高层建筑大多数在楼顶按装避雷针等防雷设施。所以城市配电线路遭受雷击的可能性比农村小得多。农村10千伏线路遍布在田野间、山坡、路径较长，因此沿途地形空曠，附近少有高达建筑物，架空线路成为该地区的最高点，一旦发生雷击，就成了雷击电流的通道。因此雷击电压非常高，且瞬间电流非常大，架空配电线路的相间距离和绝缘性能根本不能承受强大电流，所以引起线路的相间距离弧光断路或者对地绝缘击穿（绝缘击穿发生出，一般为绝缘子、跌落保险等没有避雷器保护的设备）导致接地相间短路，其原因如下：
3.1、绝缘子质量不过关或者存在安全隐患运行。如P-15针式绝缘子存在缺陷，据冲击试验可知，P-15针式绝缘子冲击放电电压为157.79Kv，同比P-10绝缘子冲击放电电压高18.8%，同比X-4.5绝缘子冲击放电电压高39.6%，在雷击时易引起10kV线路接地、绝缘子击穿或相间断路。
3.2、10kV线路防雷措施不到位。线路所处区域空旷易受雷击，而10kV线路一般没有避雷线，线路直击雷或者感应雷过电压就会将线路设备薄弱之处损害。
3.3、避雷器性能下降或失效。一些专用变压器用户对避雷器的重要性认识不足，不愿意配合供电企业进行预试，使一些淘汰型号或耐压、泄流不合格的避雷器带病运行。
3.4、接地装置不合格。接地装置年久失修，地下连接部位锈蚀，使接地电阻值达不到要求，泄流能力下降，雷击电流不能快速流入大地，残压高。
四、采取的措施及效果
为了提高农网线路安全运行水平，该局针对10kV架空线路的不同状况，先后已采取如防雷措施，提高线路的防雷水平。
4.1、从实际抓起。在设计线路时就考虑山区多雷区运行的特点，有针对性地采取相关设计对策，在农网线路设备如柱上断路器、电缆终端等处设计安全装避雷器。对所有运行的柱上断路器电源侧和联络开关两侧也重新设计装设避雷器，其接地装置的接地线电阻值应符合规定要求。
4.2、安装线路避雷器。近年来，该局分别在简泉、隆湖、沙湖、崇岗等雷电多发区的10kV架空线路上安装了避雷器，减少雷电对线路造成的危害。
4.3、检查、整改接地装置。定期检查测量10kV线路接地电阻值不合格英语整改，保证线路结电阻值符合规程要求。按规程，总容量为100kVA及以上配电变压器，其接地电阻值必应大于4欧姆，总容量为100kVA及以下的配电变压器，其接地装置的接地电阻值不应大于10欧姆。
4.4、提高线路耐雷水平，加强线路绝缘子。线路绝缘子性能的优劣将直接影响线路的绝缘子水平。该局加强绝缘子的全过程管理，利用春秋检时间，把P-15、P-10型号的绝缘子更换为硅橡胶绝缘子，提高雷击冲击放电电压值，对零、低值绝缘子进行测试，对不合格的绝缘子及时更换，并对绝缘子的劣化率进行统计和分析，确保线路绝缘子始终满足运行要求。
通过以上几项措施的实施，该地区配电线路的防雷水平有所增强，雷击事故明显下降，简泉、隆湖、沙湖、崇岗等地在2011年无雷害事故发生。
五、雷击效果分析
5.1、目前，10kV线路上已经安装相当数量的硅橡胶氧化锌避雷器（型号HY5WS-17/5），当内部老化损坏时，表面无任何痕迹，日常巡视中难以发现。因此，建议在已安装的硅橡胶氧化锌避雷器上加装脱离器，这样当避雷器内部老化损坏事，脱离器会自动脱离落易被发现。
5.2、提高配电线路的绝缘水平。保持配网线路应有的绝缘水平是安全运行的基础上，为此必须保护各条线路的绝缘性能良好。一是加强绝缘子质量的全过程管理，以保证配网线路运行绝缘子的质量良好;二是加强运行绝缘子的零值检测;三是及时更换挂网运行的劣质绝缘子。
5.3、严格实施避雷器预试制度，通过预试将那些性能劣质货失效的避雷器筛选出去，同时要加大推广应用金属氧化锌避雷器，相对旧式避雷器，金属避雷器氧化物避雷器具有保护性能好，通流容量大、动作反应快、结构简单、体积小、质量轻等优点，实际运行效果很好。
5.4、目前，用作保护配网变压器的避雷器全部安装在高压熔断器之后。由于100KVA以下的配电变压器的熔断器熔断电流较小，比配齐可否装在高压熔断器之前值得讨论。另外，需要拆除的配电变压器台架，须连同引线一同拆除，避免给安全运行带来隐患。
总之，农网线路发生雷击线路跳闸的原因多方面的，以上雷害措施不一不一定都能凑效，因此对症下药，采取一些有针对性的措施，防雷措施才能起到实效，农网线路设备雷击跳闸率才能从根本上得到控制。
参考文献：
[1]现代防雷技术，中国水利水电出版社，2009年4月，作者李景禄;
[2]SDJ 7-79.电力设备过电压保护设计技术规程（责任编辑 陈淑芳）
作者简介：
王惠文，1973年生，大学本科毕业，在读研究生，高级工程师，从事农电管理18年