浅析电力配电线路防雷技术措施

浅析电力配电线路防雷技术措施
【摘要】近年来我国电网技术的发展和进步势头迅猛，但是由于雷击导致的配电线路事故仍然时有发生。

为了防止配电线路雷击事故的频繁袭击，必须加强配电线路的防雷与接地措施，减少雷击对配电线路运行的影响，使得配电线路能够安全、可靠地运行。

【关键词】配电线路；雷电；雷害；防雷措施
1 配电线路防雷的重要性
（1）雷电对配电线路自身造成的伤害。

雷电由于其高温、高穿透性、高辐射压强等特性，极易对杆塔、开关、变压器等配电线路及其配套的设施造成直接的破坏。

（2）雷电对配电系统的破坏。

雷电容易造成配电网络的瞬时电压增加，在增加电压的过程中容易造成配电系统的变电设备以及容电设备发生击穿事故，进而影响到整个配电线路的使用。

此外，雷电还很可能通过瞬间产生的巨大电压造成用电设备的损毁，乃至造成不必要的经济损失。

（3）雷电对人身安全的危害。

在施工的过程中，由于配电网络设备较高、易导电等特点，可能发生引雷从而造成施工人员被雷击等事件的发生。

极大的影响了施工的安全，进而对配电线路的防雷处理对保护生命财产的安全具有重要的意义。

2 配电线路的雷害状况
2.1 绝缘部位闪络由工频续流引起的损害
因雷电过电压而使绝缘部位闪络成为引发条件，必然广生雷害事故。

但是，从当前先进的制造技术判断，我们认为单以雷电过电压的能量以至发生永久性事故的例子很少很少。

在只有一相配电线路闪络的情况下，10kV非接地系统中流过的接地电流很小，所以单相闪络并不会造成设备的破坏。

因此，我们分析设备损坏的情况时，需要考虑的是两相及以上的短路而引发的工频续流。

同时，根据两相短路的机理，我们不能局限于同一支持杆中的两相接地或两相短路处，还应考虑不同杆间的两相接地情况。

而实际上，在不同杆的异相间确实有不少事故发生的事例。

2.2 直击雷的能量引起的损害
在雷害中，不一定只是遵循上述绝缘闪络——工频续流的过程，有部分事故明显为由直击雷的能量引起的。

比如混凝土电杆顶部的破坏：混凝土电杆顶部除雷直击外无其他电流的通过点，除去机械的原因而引起的破坏，水泥的缺损和剥
离，一般都可认为是由雷电直击的能量造成的，而又比如避雷器的烧损等故障，也可以认为完全是由直击雷引起的。

3 配电线路的防雷措施
3.1 降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻—这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施，可以显著地减小杆塔遭受雷击时的电位升高。

归根结底，避雷线对雷电过电压的降压作用，就是靠低接地电阻来实现的。

3.2 加强绝缘
由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔，这就增加了杆塔落雷的机率。

与一般杆塔相比，高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，同时其受绕击的概率也较大。

因此，为了降低线路跳闸率，可以通过在高杆塔上增加绝缘子串片数来提升大跨越档导线与避雷线之间的距离，以加强整个线路的绝缘水平。

3.3 终端杆塔防雷
配电线路防雷的另一有效措施，是在线路末端安装避雷器。

根据雷电流陡波的折射和反射理论的主要内容，如果断开线路时入射波与反射波相等，则在开路末端，波将会把自身的所有磁场能量转变为电磁量，进而达到保护线路的目的，这也是作者认为线路末端安装避雷器对配电线路有明显作用的理论依据。

3.4 多回路线路防雷
在同杆塔多回路架设线路的合适位置进行避雷器的安装时，最好采用不平衡绝缘方式，进而防止邻线路受到雷击的情况发生。

在多回线路中，如果选择一处绝缘子耐压低的线路，则其受到雷击时可作为地线，这样可以使其他回路的耦合相应增加，以实现雷击的防护。

3.5 2条交叉跨越线路防雷
当2条线路存在着交叉跨越情况时，如果其中一条线路遭到雷击，则很有可能引起2条线路同时跳闸。

除此之外，如果10 kV线路跨越110 kV以及更高电压等级的线路时，则会因为感应过电压的影响而造成只有10 kV的线路跳闸。

通常情况下，在线路的交叉处都会有空气间隙存在，然而与线路对地的冲击强度相比，其冲击绝缘强度还是比较低的。

一旦遭受雷击时，其交叉处的空气间隙根本就不能避免被击穿的命运，2条线路同时跳闸也就在所难免。

针对此类情况，如果交叉点与就近杆塔的距离大于40 m，就需要在此杆塔上安装避雷器。

除此之外，对于交叉档线路两端的绝缘性要求必须比其邻档的绝缘性能高，并且在施工时应注意使交叉点的距离尽量与上下方线路的杆塔接近，进而达到降低交
叉点上过电压的目的。

3.6 安装线路型氧化锌避雷器
线路氧化锌避雷器作为一种新的线路防雷技术，已得到越来越广泛的认可和应用。

氧化锌避雷器拥有如下优点：（1）体积小、重量轻、便于安装；（2）无间隙；（3）无续流；（4）通流容量大；（5）便于维护。

如今，很多单位已积累了一定的相应经验，并且多年的运行经验表明，在雷电活动频繁、土壤电阻率高、地形复杂的地区安装线路型氧化锌避雷无论在防止雷绕击导线还是在防止雷击塔顶或地线时都非常有效。

4 加强对架空绝缘导线雷击断线的防护
（1）可以将配电线路局部的绝缘水平提高。

基于线路造价的考虑，利用架空绝缘导线使得局部绝缘得到强化，这样放电仅仅从绝缘场强边缘或者由绝缘皮反击穿导线，从而使得线路的冲击放电电压得到提高，以起到保护导线的作用。

（2）配电线路安装避雷器进行防雷。

10 kV配电线路借鉴输电线路采用避雷器能够有效防雷，在配电线路中安装避雷器，能够有效保护架空绝缘线路。

由于长期承受工频电压，并且间歇承受雷电过电压以及工频续流的影响，传统的无间隙避雷器非常容易发生老化现象，从而出现故障，使得配电线路的安全受到影响。

基于此，10 kV配电线路中，选择氧化锌避雷器，并且选择配电线路中容易遭受雷击的位置进行安装，可以大大提高导线的安全性。

同时，在容易遭受雷击线路的配电变压器等设备处安装氧化锌避雷器，可以起到全面保护配电线路的效果。

（3）为预防绝缘导线绝缘层击穿，采用绝缘子两端并联放电间隙的方式，将间隙放电电压调整到不小于绝缘子的冲击电压，那么配电线路的雷电放电就会发生在保护间隙中，这样就有效解决了绝缘导线遭受雷击的断线现象。

5 10 kV配电线路配电设备的防雷
10kV配电线路中，对配电变压器保护需要在低压侧安装低压避雷器，同时保证高压侧避雷器、低压避雷器、低压侧中性点、以及变压器外壳同时接地，实现四点共地。

基于电网运行安全稳定的考虑，10kV 电网中，安装了一定数量的开关和刀闸，对这些设备的防雷不到位，非常容易在雷害事故发生时，造成对开关设备的损害，因此，配电网线路防雷保护中，开关设备的防雷是十分重要的有机组成部分，为了防止10kV配电线路中防雷存在缺陷，必须通过在开关，刀闸两侧都安装避雷器的方式，对其进行防雷保护。

10kV配电线路中，电缆分支箱以及环网柜是应用越来越多的设备，对其防雷也尤为重要，通常采用在10kV配电线路的每个单元增加避雷器或者有选择的在环网单元安装避雷器。

为了实现防雷效果，具有防爆脱离功能以及免维护氧化锌避雷器效果尤佳。

而由于其具有体积小，方便安装，质量小，防水，防爆，密
闭性能强等优点，在10kV配电线路中，通常选择型号为HY5WS-12.7/50的避雷器。

6 结语
雷电是大自然的自然现象，不可避免，但其往往会影响我们配电网的安全和供电可靠性，因此，配电线路的防雷一直是众多学者苦心钻研的课题。

作者通过对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等措施的阐述，期望能够逐日提高配电线路的防雷水平，以全面提高电网的安全稳定性。

参考文献：
[1]陶正友，孙亮.配电线路防雷措施探讨[J].技术与市场，2012（10）.
[2]方小莉.配电网线路防雷系统的保护研究[J].科技风，2012（17）.。