不同地形条件下架空配电线路的防雷措施

不同地形条件下架空配电线路的防雷措施
梅杰
摘要:架空配电线路作为供电系统中电能分配的重要设备,其线路的稳定与可靠性对整个供电系统的正常运行有着决定性的影响,而雷电灾害则是架空配线线路中遇到频率较高的一种自然灾害,所以架空配电线路的防雷措施非常重要。

本文从架空配电线路易遭受雷击类型入手，重点对线路雷电过电压形成原理进行了分析研究，并针对不同地形条件提供了不同的防雷方案。

关键词:地形条件架空配电线路防雷
1.引言
在电能传输过程中,架空配电线路承担着非常重要的任务,其线路的可靠性与稳定性对整个供电系统的运行有着直接的影响。

在实际运行过程中，国内架空配电线路的绝缘水平并不高，如果不采用科学的防雷措施，一旦遇到雷雨天气极易造成巨大损失。

所以在设计架空配电线路的防雷方案时，需要依据不同的地形条件采取不同的防雷措施，针对性比较强，从而大大降低架空配电线路雷击发生频率。

2.架空配电线路雷击种类
2.1直击雷
当雷电对大地的某一位置进行强烈放电时，可以对周边建筑物及设备造成损坏，一旦架空配电线被雷击中，其雷电流就会经过导线进入设备，从而形成巨大破坏力。

2.2感应雷
感应雷可以具体分为静电感应与电磁感应两种主要类型。

就静电感应而言，导线上方的雷电云就会在静电感应的作用下，将大量相反电荷汇集到导线上，一旦雷电云对某一目标进行强烈放电，那么雷电云上的电荷就会瞬间消失。

但是导线上汇集的相反电荷依然存在，并且能够以雷电波的形式通过导线穿过导线进入大地时，极易对设备造成不同程度的损害。

就雷电感应而言，当雷电流穿过导体进入大地时，其有着较大的强度和较高的频率，极易在导体周边产生较强的交变电磁场，一旦设备处于该电磁场中，则会感应出较高的电压，从而导致设备损坏。

2.3地电位提高
当雷电流经过导体流入大地时接地电阻为10Ω，此时入地处的电压值为100KW。

由于入地处和设备运行时重复接地的，因此二处的电压值相等，均为100KW。

此时一旦架空配电线路设备的保护接地时连接在室内的，那么其电压值就为零，从而使得设备的壳体与工作线路之间有着100KW的电压差，导致地电位提高，极易对设备造成损坏。

3.架空配电线路在不同地形条件下的防雷策略
3.1城区地形下的防雷方案
城区架空配电线路周边建筑物密集,大大降低了架空配电线路遭受直击雷的概率,这主要由于城区架空配电线路周围高大建筑物有着较强的引雷能力,所以在高楼建筑比较多的城区遭受雷击的架空配电
线路也比较少,具体来说,在城区地形中,我们需要对感应雷以及地电位提高防护等方面予以重点关注.
第一针对感应雷的防护策略,就目前而言,在城区地形中应感应雷引发的雷击跳闸故障是架空配电线路雷击灾害中发生频率最高的灾害.具体来说主要有两方面的原因:一是架空配电线路所对应的感应雷的引雷范围会随着线路高度以及环境的变化而出现相应的变化;二是过度密集的建筑物大大增加了架空配电线路设置的难度,导致线路高度存在着较大的差异,十分复杂.因此在对架空配电线路进行防雷设置时首选要确保电路走向合理,同时运用多种方式来构建完整、全面的防雷系统，比如绝缘导线式防雷方案或者同塔多回路防雷方案.其中,处于队城区土地资源紧张的方面考虑,为了有效节约空间,在对架空配电线路进行防雷设置中广泛应用了同塔多回路方案,从而大大提升了线路的密集程度,有效降低了受感应雷的损伤程度。

具体来说，我们可以将氧化锌避雷器装在多回路部分来有效规避相邻线路产生反击的现象。

在加装过程中，需要注意保持该路线的绝缘子绝缘水平的一致性。

因受城区地形影响，导致架空配电线周边会存在大量高大建筑物，甚至需要经过人口密集地区，这就对架空配电线路的绝缘性能提出了更高的要求，所以在到导线两端必须设置合适的氧化锌避雷器。

第二针对地电位提高的防雷策略。

地电位提高是由于雷电入地处与设备自身电压差形成的，从而产生了雷击灾害。

就城区地形而言，其是不利于雷电入地扩散的，然而在实际操作过程中，相比与感应雷灾害而言，因地电位提高引发的雷电灾害频率非常低有些位于城区中
部分架空配电线路保护接地是设置在室内的，一旦架空配电线路遭到雷击使得地电位提高时，就是设备的外壳和工作线路之间产生比较大的电压差，导致设备出现故障或者损害，因此要对地电位提高的防护予以高度重视，具体来说我们可以通过对接地电阻进行控制以及对设备外壳和工作线路进行重复接地等措施有效实现对雷电的防护目的。

3.2山区地形下的防雷方案
与城区不同，在山区地形中架空配电线路一般都位于开阔地带，加上山区地形影响，使得其遭到雷击灾害的发生频率较高。

第一针对直击雷的防护策略，因受气候、季节以及地形的影响，在山区极易产生一些雷电密集区域，所以在设计的过程中需尽可能绕开这些地区，并在此基础上选择最科学的防雷措施。

比如合理利用地形差异极易导线高度等精确计算直击雷的引雷范围，并通过调整地面线路以及倾角来有效降低直击雷灾害的出现频率。

第二针对感应雷的防护策略，与城区相比，在山区地形中假设配电线路的复杂程度比较低，其感应雷灾害出现的次数也大大减少。

同时因山区的架空配电线路感应雷灾害出现的次数不会因倾角的变化产生变化，所以我们可以有效采用延伸接地以及加装耦合地线等方式进行防护。

4.结束语
总而言之，当前因国内对架空配电线路的防雷措施研究差异变化明显，因此只能针对不同的地形条件进行有针对性的防雷设置，且全面实行一体化，系统化、规范化的防雷设置仍需要一段时间。

为此我
们要将重点放在对各项防雷措施搭配关系的研究上，并以此来有效提高架空配电线路的防雷水平。