油田配电线路防雷现状及预防雷击措施探讨

油田配电线路防雷现状及预防雷击措施探讨
摘要：在油田生产中6-10kv配电线路使用较多，为提高企业用电安全，减少雷
击事故的发生，分析了配电线路现状及造成雷击事故原因，采取应用新型绝缘子、避雷器等新型防雷技术，提高线路绝缘水平，并完善接地装置，提高配电线路的
防雷水平，保障油田配电线路的安全运行。

关键词：配电线路；雷击现状；雷击原因；防雷措施；防雷效果
前言：
随着油田企业的发展，安全生产的理念深入人心，用电安全一直是油田企业最为重视的
环节。

6-10kV属于中压网络，在采油厂生产中使用较多，具有点多、面广、战线长等特点，
该网络为网状结构且电网的绝缘水平较底，易发生雷击事故。

据统计在该电压等级的电网中
雷击跳闸事故居高不下，据对供电部门的运行调查，在配电网络中, 雷击跳闸率占其总故障率的比例较高。

且经常发生配电变压器、柱上断路器、隔离开关等设备被雷击损坏的事故, 也时常发生线路绝缘子闪络, 极大地影响了配电线路的供电可靠性，对油田正常生产造成一定影响。

为此，需要详细分析油田配电线路遭受雷击的现状及原因，制定相应的防雷措施，提高油田
配电线路运行的稳定性。

1 油田配电线路现状及造成雷击事故原因分析
1.1油田配电线路现状
6-10kv配电线路是油田电力系统的大动脉，它将电能输送到油田的各个角落。

6-10kV高
压配电线路具有点多、面广、战线长等特点，曲折迂回，分布在广阔旷野之中；架空线凸出
地面，不能受到建筑物及树木的屏蔽，地下油水管线密集，气候潮湿，这些都是容易落雷的
条件。

加之6-10kV配电线路绝缘水平低，线间距离小，又无避雷线，所以易遭受直击雷；且
受感应过电压后又极易引起绝缘子和避雷器闪络、击穿、烧坏导线或设备，造成线路跳闸停电。

线路跳闸后，一般要恢复正常生产需2～3h，给油田生产造成严重损失。

1.2 造成雷击事故原因分析
（1） 6-10kV配电线路绝缘和耐雷水平低。

按照电网有关设计规程，35kV以上的输电线
路全线安装避雷线，而对于10 kV 以下的线路未做规定，因此配电线路耐雷水平低有一定的
客观原因。

（2）避雷器老化，部分产品质量、技术性能较差，或者在长期运行中老化、受潮，雷击
时容易被击毁。

目前对于避雷器等绝缘器件缺乏有效的检测手段，使得许多存在缺陷的避雷
器不能被及时发现和处理。

（3）接地系统存在问题。

一方面是因盗窃破坏使接地线断线、接地极丢失，无泻放“雷
电流”的通道，由于避雷器的接地下引线裸露在电杆的外面，经常因盗窃破坏使接地线断线，
从而使雷电流不能够释放到大地中；另一方面是接地极长年埋在碱性土壤中腐蚀严重，增大
接地电阻，造成泻放“雷电流”的通道不畅通，从而影响了电网的防雷效果。

2 配电线路防雷措施
运行经验表明, 提高线路耐雷水平, 减小雷击跳闸率的一般措施有: 降低杆塔的接地电阻、
提高绝缘子的绝缘水平、采用藕合地线。

实践证明在有些雷电活动强烈的地区, 仅采用上述措施难以奏效。

对6-10kV配电线路避雷器, 除需满足有关行业标准规定外, 从输电线路的实际情
况出发, 还应满足线路防雷的特殊要求。

（1）线路避雷器必须体积小、重量轻、结构紧凑, 以便于安装在现有杆塔上。

必须进行特殊的安装方式设计, 以满足不同杆塔形式的安装要求, 且结构简单, 便于安装和
更换。

（2）避雷器的保护水平与线路绝缘子串应有良好的绝缘配合, 尤其是带串联间隙线路避
雷器, 其50%冲击放电电压和伏秒特性应小于线路绝缘子的放电特性, 正、负极性分散性应控
制在很小范围以内。

（3）由于安装地点大多处在偏远山区, 避雷器的维护和更换十分不便, 因此必须保证避雷
器的运行可靠性, 不应影响系统的正常运行, 达到免维护的使用要求。

线路防雷应考虑其经济
适用性, 除了从线路的实际情况出发合理配置线路避雷器外, 还要求避雷器的保护距离尽可能
增大, 经合理设计, 无间隙线路避雷器可满足这些要求。

（4）改善配电电网杆塔和防雷装置的接地，即避雷器和配电变压器的接地电阻不应大于10Ω, 重要变压器和避雷器的接地电阻不应大于4Ω。

线路避雷器的接地引下线要用圆钢或扁钢, 应采取连接处锈蚀和地下部分因锈蚀开路的措施。

3 配电线路防雷效果
（1）在线路上使用带脱离器的复合外套金属氧化物避雷器，提高线路抗雷和故障排除能力。

避雷器带脱离器的目的是当避雷器在异常情况下发生故障损坏时，工频短路电流使脱离
器动作，脱离器接地端自动脱离，使故障的避雷器与系统脱离，并表明故障避雷器需要更换。

这样不仅可以防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧，同时可以很好地解决由于避雷器损坏
而造成的故障不易发现的问题，可以使泄雷避雷器及时退出运行，快速有效地排除故障，恢
复供电，减少停电损失。

（2）接地装置必须完善，为雷电流提供通畅的排泄通道，减少故障发生。

接地装置的主
要作用在于：当配电线路发生雷击时，接地极与避雷装置配合，通过自身与大地形成回路，
能将瞬间的强电流释放到大地，避免强电流冲击被保护的电气设备和绝缘瓷件，减少雷击造
成的电气设备烧毁和绝缘瓷件击穿故障的发生。

因此要保证6-10kV配电线路的安全、平稳运行，完善接地装置是至关重要的。

（3）在配电线路上加装分段开关，缩小雷电引起的停电范围。

分段开关一般选择带过流
保护的真空断路器，在一条线路的分支以及容易受雷击部位的前端进行安装。

当线路遭受雷
击时，受雷击部位的前段开关首先跳闸，将故障点断开，避免造成大面积停电；同时，当线
路发生接地故障时，可以分段拉路寻找故障点，快速查找和排除故障，减少线路中断供电的
范围和时间，减少停电损失。

（4）推广使用玻璃钢横担，提高电网的绝缘水平，减少雷击事故的发生。

玻璃钢横担是
一种良好的绝缘材料，具有机械强度高、韧性好、吸水性低、抗腐蚀能力强等优点，用其取
代普通角钢横担，既能保证原有的机械强度，又可增加配电线路的绝缘水平。

玻璃钢横担在
物理机械性能方面，气拉伸强度与弯曲强度均较大，在电气技术性能上，玻璃钢横担比角钢
横担具有明显的优点。

其防雷效果较好，可减少配电线路雷击事故的发生。

（5）采用多种新型绝缘子提高线路绝缘水平，增强线路抗雷击能力。

6-10kV 配电线路在每年雷雨季节发生的雷击事故很多，多次发生瓷瓶炸裂和断线事故，主要原因是目前配电线
路上使用的瓷质瓷瓶与导线接触面的釉质绝缘容易被磨损掉，雨淋后绝缘子的绝缘程度降低。

当导线遭遇雷击时，雷电流从这些绝缘薄弱点将绝缘子支柱击穿，形成泄放雷电流的通道，
瞬间产生高温而使绝缘子炸裂，导线掉落在横担上形成稳定的接地并产生电弧，在短时间内
使导线烧断。

硅橡胶有机复合绝缘子作为性能优良的新型绝缘子，它内部由绝缘性能极好的
树脂浇注而成，外层为耐磨防潮的硅胶包裹，具备了憎水性、抗老化、耐电蚀能力强等优点，有效地防止了绝缘子因长期磨损造成绝缘降低；同时降低绝缘子的建弧率，从而提高了6-
10kV配电线路的耐雷水平，起到很好的防雷作用。

通过调查发现，PS-15T/300 型柱式绝缘子
耐雷击等各项指标均明显优于普通针式绝缘子，耐雷击效果也比较好。

参考文献：
[1] 刘金海，李政．雷击对仪表系统的影响[J]．油气田地面工程，2005，24(10):26．
[2] 李景禄.关于中压电网防雷保护现状的分析与探讨[J].电瓷避雷器,2003 (4):33-35.
[3]倪承波,朱斌.胜利油田输电线路防雷的研究[J].电瓷避雷器,2006(3):38-43.作者简介：文越、19900606、男、助理工程师、大学本科。