雷が10kV配電線路に与える影響を左右する要因は何ですか

1. 雷電誘導過電圧

雷電誘導過電圧とは、配電線が直接雷に打たれていなくても、近隣での雷の放電により生じる一時的な過電圧を指します。雷が近くで発生すると、導体上に大量の電荷（雷雲の電荷と反対の極性）が誘導されます。

統計データによると、雷電誘導過電圧による故障は配電線全体の故障の約90%を占め、10 kV配電システムにおける停電の主な原因となっています。研究では、地上から10メートルの高さにある10 kV線路が50メートル離れた場所で雷が落ちると、最大100 kAの雷電流が誘導される可能性があることが示されています。適切な雷保護がなければ、この過電圧は最大500 kVに達する可能性があります。線路の絶縁レベルが不十分な場合、この過電圧は絶縁を貫通または破壊し、フラッシュオーバーや導体の故障につながります。

2. 絶縁レベル

絶縁不良、特に絶縁子の破損や爆発は、配電線の故障のもう一つの主要な原因です。絶縁子の性能は10 kV配電線全体の絶縁強度を直接決定し、従ってシステムの信頼性に大きな影響を与えます。

長期運転中に、絶縁子は環境汚染、湿気、劣化、機械的ストレスにより劣化する可能性があります。定期的な点検、メンテナンス、または適時の交換が行われない場合、線路全体の絶縁レベルは大幅に低下します。この劣化は、特に雷雨時に、過電圧条件でのフラッシュオーバーの可能性を高め、雷による停電のリスクをさらに高めます。

したがって、絶縁子の定期的な点椞とメンテナンスは、持続的な絶縁の完全性とシステムの安全性を確保するために不可欠です。

3. 雷保護装置の設置

3.1 変圧器保護

雷電過電圧が定格電圧の数倍に達すると、変圧器の中性点周囲の絶縁を容易に貫通することができます。現在の中国の多くの設置では、サージアレスタは通常、変圧器の高圧側にのみ設置され、低圧側の保護は不十分です。

サージアレスタは、主フューズの前または配電線の出力フィーダー側に設置できます。設置時には、アレスタの低圧端子を適切に接地する必要があります。

重要なのは、電流型保護装置の下流のN線（中性線）を繰り返し接地しないことです。そうしないと、保護装置が正常に動作せず、保護計画全体が損なわれる可能性があります。したがって、低圧アレスタの接地線は、変圧器の中性線の一次端子に繋がれるべきであり、繰り返し接地点の前に接続する必要があります。

3.2 柱上スイッチと分離スイッチ

柱上遮断器と分離スイッチの設置は、10 kV配電線の信頼性と安全性を大幅に向上させることができます。しかし、実際には多くの線路でこれらの重要な装置に対する適切な雷保護が不足しています。このようなスイッチの両側にサージアレスタが設置されていない場合、雷電過電圧による損傷を受けやすく、設備の故障や長時間の停電につながる可能性があります。

3.3 スイッチギアその他のユニットのサージ保護

10 kV配電システムは、スイッチギア、コンデンサバンク、配電盤など、複数の重要なユニットで構成されています。サージアレスタは、すべてのユニットに（包括的な保護）または重要なユニットのみに選択的に設置できます。

前者のアプローチは初期コストが高いですが、大幅に高い信頼性とシステムの耐久性を提供します。選択的な設置はコストを削減しますが、特定のセクションが露出する可能性があります。選択はリスク評価、負荷の重要性、および地域の雷活動に基づいて行うべきです。