10kV供配电线路防雷接地工程施工研究

殷传新



10kV供配电线路防雷接地工程施工研究

殷传新

国网安徽怀宁县供电有限责任公司，安徽 怀宁 246121

雷电是引起10kV供配电线路的跳闸的重要因素，所占比例非常大。雷电不但会严重损害电网，造成人们用电不畅，给人们的财产造成损失，还会危害人们的生命安全，尤其是电网从业人员的人身安全。

10kV供配电线路；防雷接地；施工

引言

电力工作者应清晰认识到10kV配电线路防雷的重要性，通过分析各种防雷方法的优缺点，采取科学合理的防雷措施，最大限度降低配电设备及用户设备的雷击损坏率。

1 防雷现状

当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压，当它超过导线绝缘层的耐压水平时（一般大于139kV）就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿（通常在绝缘子两端30公分范围内），形成针孔大小的击穿点，然后对绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。

我们知道，10kV配电网的防雷设施目前有很多缺陷。大多数的配电设备没有按规定安装防雷装置，还有的没有根据地区特点实行有针对性的防雷措施；有部分避雷器采用阀式避雷器；其次，有些避雷器和弱电设备与主地网（地极）共用，防雷质量严重低下。由此可见，我国的总体防雷规划严重不足，所以，我们应该根据地区特点，建设有针对性、质量上乘的防雷设施。

10kV配网中主要有两种接地方式，即中性点非有效接地系统（中性点经消弧线圈接地也属于该类型）和中性点经小电阻接地系统。前者占有比重较大，这对于雷击活动频繁的多雷地区，开放型农网供电及配网自动化尚不完善的供电网选择中性点非有效接地方式是合理的，而对于负荷集中且由电缆供电的市区负荷中心应采用中性点经小电阻接地方式。

2 10kV配电线路防雷的基本手段

2.1 避雷针引雷防雷手段

鉴于以往经验，输电线路中的线路避雷器（避雷针）有较好的防雷效果，在配电线路中借鉴该方法进行防雷也是可以的，并且避雷器还可以有效保护架空绝缘线路。但是避雷器容易老化，故障比较多，因为这种避雷器需要长时间在工频电压下工作，还要偶尔承受雷电过电压和工频续流，因此，配电稳定性会大大受到频繁发生的事故的影响。

2.2 接地法防雷

在配电线路中。主要使用两种方法来降低接地电阻：采用水平接地体方法。该法常被应用于降阻，但调研结果以及实际操作表明，该法距目标要求甚远，不仅如此，由于水平接地以及易腐蚀受损，使用年限大大降低。利用降阻剂进行降阻。在水平接地体的周围施加高膨润土降阻防腐剂，可以对降低杆塔起到明显降阻效果，而且性能稳定、防腐性好。

2.3 增加配网线路绝缘线

加强局部绝缘可以减少线路工程造价。具体方法如下：在绝缘导线固定处加厚绝缘，以使放电仅能从加强绝缘区的边沿处击穿导线，或者击穿绝缘皮后击穿导线，这样可以大幅度提高线路的击冲放电电压。

3 10kV供配电线路防雷接地工程的施工方法

3.1 接地装置

10kV供配电线路防雷接地工程的施工流程从定位放线、人工接地体制作与安放、自然接地体安装到接地干线依次进行。

（1）定位放线：定位放线的施工重点概括起来就是：依设计放线，接地装置埋得深，且与出入口距离短。沿着设计好的接地体线路挖沟，为避免接地装置受到地表土地的外在扰动、气温低导致冻土等干扰，接地装置的深度应低于地表层，所以挖沟放线时应该将沟挖至地表之下。挖沟是定位放线的一个难点，挖沟时，要将沟挖得深浅均匀、沟形最好呈直线，沟底干净，与周围建筑物保持在2米的距离之外。此外，考虑到人类活动对接地装置的影响，设计规划时应选择人迹罕至之处。土地电阻率越小时，接地装置的防雷效果越好，所以设计规划应将土壤的电阻性质纳入考量。为有效进行防雷接地，接地装置的位置与被保护建筑的距离应不超过三米。

（2）人工接地体制作与安放：人工接地体包括水平接地体、垂直接地体和铜接地体。常常使用镀锌扁钢作为制作水平接地体的材料，其尺寸一般为40×40×4（毫米），安装水平接地体时要注意不能将其平放。可用于制作垂直接地体的材料较为多样，比如镀锌钢管、镀锌圆钢、镀锌角钢等，垂直接地体的长度要大于或等于2.5米，顶端应处理成尖状。

垂直接地体的安装要点如下：将其置于沟的中轴后垂直打入土地，处于地面上的接地体的长度应大于0.6米，接地体之间的距离应大于5米；把镀锌扁钢拉直侧放入沟体后与接地体焊接，焊接处与接地体的顶端应为0.1米；对焊接处进行防腐操作，在其表面涂上沥青，引出接地线。铜接地体则往往使用铜板制成，其尺寸为900×900×1.5（毫米），安装时需要注意与地面垂直。

（3）自然接地体：设计接地装置时，应有效充分地利用自然接地体。常年与水接触的钢筋混凝土建筑物的表层钢筋是一种自然接地体，钢筋混凝土桩基基础的安装要点如下：安装时，可将钢筋混凝土建筑物桩基钢筋和承台梁主筋焊在一起；当一组桩基的数量大于四时，可以只将四角桩基的钢筋相连。

除建筑物的钢筋混凝土桩基基础外，也可使用板式基础做自然接地体。板式基础的安装要点如下：当钢筋混凝土板式基础没有防水层时，可将柱主筋与底板的钢筋焊接起来，从而形成接地体；反之，当钢筋混凝土板式基础带有防水层时，可将柱内钢筋与镀锌圆钢（或镀锌扁钢）焊接起来，作为自然接地装置。

（4）接地干线：接地干线是同一建筑物内不同楼层间的共同接地线，往往使用绝缘铜芯导线制成。接地干线的安装要点如下：设计接地干线时要根据建筑物的结构与规模；要考虑综合布线的问题，以及合理的空间配置，使接地干线的设计符合综合布线电缆干线的设计；在考虑接地干线的安装位置时，应使尽量其安装在不易受损害的地方，而且尽可能使用专门的保护屏蔽层。

4.2 避雷器的安装

避雷器的安装属于变电安装，安装准则应遵照《国家电网公司电力安全工作规程（变电所和发电厂电气部分）（试行）》。安装避雷器时，应在室外无雨且风力小于6级的天气条件下进行操作。

避雷器的安装要点如下：

（1）准备工作和安装前检查，包括准备好安装所用工器物、材料、配件等，务必保证材料完备、零配件合格，按规定办工作票、检查安全措施，排队诵读工作票，告知安全措施和注意事项，开箱验收[1]。

（2）安装避雷器时，先在底座槽钢与支座中间找准水平坐标，在合乎大小标准要求的范围内用电焊将支座槽钢焊接牢固，然后将避雷针的底座安置于底座槽钢上，四周拧紧。

（3）安装避雷器身时，先拴好吊绳，吊绳的受力部位在器身的正中部位，然后将器身吊起放在固定好的支座上，周围用螺钉匀实拧紧。避雷针的放电间隙应符合规定中的要求。

（4）安装计数器时，安装前应进行试验，然后将计数器安设在支座之间，用螺丝钉固定好。将计数器使用质软的铜丝与避雷针支座相连，使接地可靠性良好。

（5）安装完成后，应进行电气试验，然后进行结尾工作，如引线恢复、整体清扫与刷漆等。

5 结语

10kV配电线路中，雷电事故严重影响了电网安全和供电可靠性，因此，从提高配电线路绝缘水平，加强对配电绝缘导线雷击断线保护，以及配电线路中配电设备的防雷保护，全面提高电网的安全稳定性。

[1]高俊鹏.10kV配电线路防雷措施研究[J].电源技术应用，2013（8）：20-21.

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1009-6434（2016）02-0083-02