1. 湛江地區10kV配電線路雷害現狀

　　湛江市是廣東省雷暴最多的地區之一，也是全國著名的三大雷區之一，地處北回歸線以南的低緯地區，屬于低緯度亞熱帶季風區。地形獨特，終年既受大陸性氣候控制又受海洋性氣候調節。雷暴等氣象災害嚴重，多雷暴年份的月份，打雷日數達30天，年平均雷暴日90天，最多的一年有117天，雷暴活動激烈，雷電強度大，為多雷暴地區。湛江地區10KV配電架空線長，覆蓋面積廣，少數線路受直擊雷影響，大部分雷害事故是遭受到感應雷的影響。每年，雷擊對湛江地區電網造成了嚴重的影響。根據2011年7月份湛江廉江及吳川地區的運行記錄，雷擊造成變電站中壓饋線開關跳閘的統計如表1所示：

　　表1：7月份湛江廉江及吳川地區雷擊跳閘統計

　　2.配網雷擊損壞原因分析

　　2.1部分線路絕緣水平不高

　　湛江地區配電網架空線路采用的絕緣子，主要有P-20M，P-20T，CX-4.5，SC-210，FBQ-10/4T，PS-15M/T，XP-7，P-15這幾種絕緣子。湛江地區線路在雷擊作用下，有些線路出來絕緣子閃絡或損壞現象。吳川地區配電網架空線路絕緣子在雷擊作用下，導致絕緣子損壞的記錄有：2010年5月10日，110kV樟鋪站10kV積美線受到雷擊，導致B相瓷瓶絕緣擊穿，使得針式瓷瓶P-20M損壞，引起單相接地故障;東海地區2011年在感應雷作用下，導致配電網架空絕緣導線斷線事故。由于配電網架空線路絕緣水平比較低，在感應過電壓作用下，引起絕緣子閃絡，之后轉化為工頻續流，導致絕緣導線斷線現象。

　　每年在湛江地區10KV配電線路的事故中，因絕緣子閃絡或者爆炸造成的事故比例不小。2011年統計表明因絕緣子閃絡或者爆炸造成的事故共計52次，占全年事故的11%，從而說明湛江部分地區絕緣水平比較低。

　　2.2部分桿塔接地電阻超標

　　經現場測量，湛江地區部分接地電阻存在超標問題。配電網架空線路采用一般高度的桿塔來架設線路，桿塔的接地電阻大小對耐雷水平影響尤為明顯。雷擊桿塔或桿塔附近的避雷線時會引起反擊過電壓，絕緣子串是否閃絡，與桿塔的沖擊接地電阻值有直接的關系。桿塔接地電阻越大，絕緣子串上出現的過電壓越高。當過電壓足夠高時，就會引起線路絕緣子閃絡。可見，線路桿塔接地電阻的大小與線路雷擊跳閘率高低密切相關。

　　2.3變壓器防雷保護問題

　　根據湛江地區配電變壓器的情況來看，配電變壓器的防雷保護主要集中在配電變壓器的高壓側安裝避雷器，仍存在一部分配電變壓器高壓側采用老式閥型避雷器進行保護，而且高壓側避雷器也缺少相應的運行維護措施，有一部分避雷器出現了老化的情況，應該適當地對配電變壓器進行有效的保護、維護。當配電變壓器高壓側侵入雷電波，引起避雷器動作時，在接地電阻上流過大量的沖擊電流，產生壓降，這個壓降作用在低壓繞組的中性點上，使中性點電位升高，當低壓線路比較長時，低壓線路相當于波阻抗接地。10kV架空線路只在配電變壓器的高壓側裝設有避雷器保護，低壓側大部分沒裝設避雷器保護，配變常由正變換、反變換過電壓損壞，造成線路接地短路并跳閘。

　　2.4 絕緣導線雷擊斷線分析

　　當配電網10kV架空絕緣線路，在沒有安裝避雷器時，雷電強烈頻繁地區，在雷擊作用下，導致架空絕緣導線斷線故障。雷電感應過電壓會使絕緣導線絕緣薄弱處形成擊穿孔，當發生閃絡時，在兩相或三相閃絡而形成金屬性短路通道，產生高達數千安的工頻續流，電弧集中在某一點而不能滑動，最終導致導線的燒斷。

　　圖1：10kV港口架空絕緣導線現場事故拍攝圖片

　　2.4設備老化嚴重

　　根據對2011年湛江地區10KV配電線路故障情況分析，設備老化造成變電站中壓開關跳閘36次，占全年跳閘次數的7.6%�？梢�，由于設備老化引起故障，占有一定的比例，導致供電穩定、可靠性。為了保障供電可靠性，穩定性，供電部門應該加強對線路設備的檢修，輪檢和更換，提高供電可靠性。

　　3. 降低配電設備雷擊損壞的方法

　　3.1更換老式絕緣子與劣質絕緣子

　　絕緣子是配電線路中重要的設備之一，絕緣子的正常運行對保持配電線路的絕緣水平和耐雷水平有著重要的作用。而絕緣子的長期運行將會出現大量的低值或者零值絕緣子，使配電線路的耐雷水平急劇下降。

　　瓷絕緣子運行統計數據表明，瓷絕緣子運行一定時間后電氣機械強度均有降低，運行6年后平均降低20%。若瓷絕緣制造質量低劣則老化會加速，投運2~3年后性能即大為下降。良好的絕緣子擊穿電壓較其表面閃絡電壓高30%~50%。絕緣子兩端出現過電壓時通常僅引起表面閃絡，而不影響其內部的絕緣強度，瞬態過電壓下表面閃絡后開關重合即可恢復送電。若老化使絕緣子的擊穿電壓降至小于表面閃絡電壓時(即低值或零值絕緣子)，絕緣子串發生閃絡的工頻續流將流過絕緣子內部，其電弧放電將造成絕緣子鐵帽炸裂。湛江地區歷年運行情況中發現有炸裂絕緣子的鐵帽和檢測到絕緣子明顯的閃絡燒傷痕跡，此類雷擊事故在此配電線路中發生的幾率比較高。

　　發現瓷絕緣子上有龜裂的情況，無論從電氣性能還是機械性能方面說，都是有危險的，必須盡快更換。局部的裙邊缺損或凸緣缺損，雖然不一定會引起事故，但由于會擴展成龜裂，所以應及時早日更換，以防止發生絕緣子爆炸等事故。

　　3.2降低接地電阻的具體措施

　　為了達到規定的接地電阻值，可以采取如下措施：

　　1)水平接地外延

　　桿塔接地處允許的情況下盡可能采用水平放射接地體，不僅可以降低工頻接地電阻，更重要的是可以有效降低沖擊接地電阻，起到有效的防雷作用。但如在水平放射長度的1.5倍的范圍內有較低土壤電阻率的地方，可以采用外引接地的方式。

　　假設桿塔所在的地方允許水平放射接地體時應盡量采用水平放射方式。因為水平放射施工費用低，不但可以降低工頻接地電阻，還可以降低沖擊接地電阻，起到有效的防雷作用。

　　2)深埋式接地極

　　當基坑下層土壤的電阻率比鋼筋混凝土基礎所在標高處要低得多時，可采用埋設比較深的垂直接地極。這種深埋式垂直接地極可采用如下兩種結構方案。一是在導電性能好的土壤中布置比較短的垂直接地極，并與桿塔的塔基相連;二是采用單一的長垂直接地極，用機械施工方法將其深埋到能接觸到下部導電性能好的土壤層。

　　3)多支外引式接地裝置

　　如接地裝置附近有導電良好及不凍的河流湖泊，可采用此法。但在設計、安裝時，必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響，因此，外引式接地極長度不宜超過100m。[1]

　　3.3加裝穿刺型防弧金具的結構

　　2010年湛江地區在雷擊黑點地區試點使用穿刺型防弧金具，經過一年的試運行，穿刺型防弧金具對防止雷擊斷線起到一定的效果。穿刺型防弧金具的工作原理如下：

　　穿刺型防弧金具將高壓電極設計成穿刺結構，通過尖齒刺穿導線絕緣層與線芯緊密接觸，引出高電位。金具整體由高壓穿刺電極、低壓電極和絕緣罩三部分構成，高、低壓電極形成雷電沖擊放電路徑。圖2所示，G1為雷電沖擊放電間隙，間隙的距離小于絕緣子的干弧放電間隙，雷電沖擊放電發生在該間隙上;G2為工頻燃弧間隙，雷電沖擊放電后工頻電弧弧根在電磁力的作用下由G1間隙迅速轉移到G2上燃燒，使G1間隙兩端電極免于燒損，距離維持不變，確保雷電沖擊放電電壓的穩定性，以保護絕緣導線免于燒傷斷線;絕緣罩罩住高壓電極。

　　圖2穿刺型防弧金具原理

　　3.4加強配電網的運行維護消除絕緣弱點

　　定期檢測零值劣質絕緣子，檢測可用目測法和紅外測溫法，檢測出劣質絕緣子并及時更換，也可參照輸電線路定期大、小修的辦法對配電線路實行輪修、輪換，對配電網加強運行管理，及時消除絕緣弱點，提高配電線路的絕緣水平。實踐證明，這對提高配電網的耐雷水平作用非常明顯。清理線路下的樹木和違章建筑，防止在雷雨天氣線路下的樹木在風的作用下造成線路的接地短路。要有防止車輛撞線路桿塔的措施，防止外力破壞，特別是要對多用同桿架設的桿塔要重點保護。要加強對配電設備的運行管理，嚴把配電設備質量關，防止劣質設備進入電網。加強配電設備的試驗和檢修，提高設備的健康水平，加強分路開關的保護整定，防止因配電設備故障擴大停電面積，提高配電網的供電可靠性。

　　4.小結

　　由于湛江地區雷電活動頻繁，配網防雷作為一項長期工作。本文對湛江地區配網多年的運行統計數據進行分析，以及對現場事故的調研分析，提出了針對性的解決方案。

　　[1] 廖華年.淺析降低接地電阻的綜合措施. 《電工技術雜志》2004年第4期