配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果

摘要：在电力系统运行过程中，配电线路能起到电能的传输和分配的功效，可

以说配电线路的稳定性直接影响着电力传输工作的稳定性，也直接影响到人民群

众的用电需求。雷电感应过电压是配电线路假设地线雷电防护的主要类型，而关

于这一方面的防护效果也是实际的工作中重点关注的问题。本文从雷电感应过电

压对配电线路的影响入手，具体分析雷电感应过电压对配电线路的危害，然后分

析配电线路架设地线对雷电感应过电压的限制效果和对电压闪络率的降低效果，

希望本文的研究能对相关工作有所帮助。

关键词：配电线路；架设地线；雷电感应过电压；防护效果

引言

继电保护大型施工安全预控是保证继电保护现场施工安全的一个重要举

措．旨在加强工程前期准备工作．提前将施工的过程、人员配置、材料、工器具、进度、危险点等相关情况进行仔细分析，编制详细的施工方案，制作二次回路安

全预控、图，以图形的方式来对备工作点之间的联系进行阐述。对危险点进行标识。将以往的文字描述变为：形展示，更加生动、直观的将安全措施展现在工作

人员的面前，使安全措施更易于理解、现场交待更加便捷，同时根据现场工作进展，动态分析班组安全承载力．实时动态评估调整．使作业人员始终处于最佳工

作状态。并对施工的全过程制定统一的标准化流程，杜绝缺项、漏项．保证施工

质量，使整个施工工程都可控、能控、在控．保证现场施工的安全。

一、雷电感应过电压对配电线路产生的影响

在夏秋季节由于雷雨天气较多，配电线路很容易受到雷电影响，加上低电压

线路本身绝缘性能较差，在发生雷击时容易受到附近建筑物或是大地的影响在导

线上产生感应过电压，如果电压量较大就会直接造成线路内部绝缘子损坏，导致

线路短路故障的出现，影响人们的正常生活实用，甚至可能会对人民群众的生命

安全带来影响。

1.1避雷器的影响

避雷器在线路当中起着保护线路免受雷击的影响作用，在发生雷击时其所产

生的电流如果超过配电线路范围就会启动避雷器，对电流进行分流，将感应电流

流入到大地当中，从而对绝缘子部分的电压进行限制，保护配电线路的运行安全，减少雷击伤害。但雷电感应过电压要是过大，避雷器自身承载能力较差，在出现

较大电流时会出现损坏，直接导致避雷器的故障，或是避雷器在长久应用过程中

由于发生腐蚀，导致电流无法流入到大地当中，给避雷器带来了严重影响。

1.2绝缘子的影响

绝缘子能够隔离外界的电流和电压，保护配电线路的运行安全，在出现雷击

时绝缘子会发生闪络现象导致绝缘子出现损坏，特别是在夏季雷雨频发的时候，

由于不断受到雷电影响，雷电的感应过电压也会加大，从而加重配电线路自身承

受的电流，使得绝缘子的两端电压超过承载能力，加上外界因素的影响，导致绝

缘子出现损坏，直接影响配电线路的安全。

二、配电线路架设地线对雷电感应过电压的限制效果

2.1接地电阻的限制

配电线路的假设地线往往是采取自然接地的状态，接地电阻较高．同时结合

大地电阻，因此采取架设地线限制雷电感应过电压就需要降低电杆的电阻。无论

有没有地线，配电线路中雷电感应过电压最大值都是在配电线路的中间区域，在

这一区域内的电压根据时间的推移会发生起伏性的变化，而地线会限制雷电感应

过电压，电杆接地电阻的影响下，有地线的配电线路地线也会产生感应过电

压．导线对地最高感应过电压幅值和节点电阻成正比，和绝缘子成反比，接地电

阻增加，绝缘子承受的电压幅值相应的会变小，因此可以说假设地线阻．能直接

实现对雷电感应过电压的限制

2.2地线安装位置的限制

在对配电线路架设地线的时候．需要考虑地线安装位置的影响．对不同的地

线架设高度进行对比分析，选择最为合适的地线高度，然后计算不同配电线路中

的感应过电压，分析导线、绝缘子等不同参数之间的变化规律。从具体的导线、

绝缘子等不同参数之间的变化规律中可以看出，导线、绝缘子的最大过电压幅值

和地线架设的高度同比例变化．地线和导线之间的距离越近．这一变化就越小对

于导线距离相同的状态下。地线架设的位置对雷电感应过电压来说有不同的限制

影响。一般来说。地线在上方和下方相比．上方的限制效果更好。因此在具体的

地线安装位置选择上，需要将地线安置在导线的上方，满足线间距的前提下，尽

可能的拉近地线和导线之间的距离，能起到最佳的限帝）雷电感应过电压的效果。

三、配电线路架设地线对于电压闪络率产生的效果

雷电感应过电压对于配电线路主要会对线路的绝缘子两端电压较大，从而对

电路产生影响并导致电压闪络的出现，而电压闪络频率就是感应过电压对于配电

线路产生影响的效果和水平，因而在对地线进行架设过程中，对于配电线路感应

过电压产生的限制效果需要从配电线路的架设地线当中电压闪络率进行分析。配

电线路当中的电压闪络率会直接反映出地线在配电线路当中的限制效果，而在对

电压闪络率进行具体计算的过程中可以从以下几项来进行选择：一是将地闪密度Ng设为40个雷暴日，取值2.78次；二是从当前配电线路的实际情况来进行分析，地线架设位置的不同也会产生不同的绝缘配置，而在不同的位置上发生雷击时所

产生的效果也是不一样的，因而在发生雷击的时候，电压控制在100～150kV左

右的时候，绝缘子会出现闪络现象，而且为了能够对配电线路当中多数情况进行

覆盖的时候，可以将100kV和150kV作为参考设置和判断依据，并且可以根据变

化来对感应过电压闪络率的计算；三是对应电阻率在进行计算的时候应该取特殊值，比如50，500和1500等；四是在对电杆接地模式的选择上可以选择自然接

地模式。根据在进行计算分析过程中能够对配电线路进行架设的时候，感应过电

压对配电线路的影响情况，配电线路电压闪络率的具体参数，一般情况下的规律是，大地电阻率在不断上升的时候，没有架设地线和架设地线的配电线路都会造

成电压闪络率的增加，大地电阻率在上升过程中也会出现磁场变化，对传输线大

地瞬态的阻抗也会产生变化，使得配电线路的感应过电压不断上升，这时电杆所

能够承载的接地电阻也会不断增加，而接地电阻增加之后就会使得架设地线当中

的绝缘子感应电压下降，这样就能够有效保证绝缘子正常运行，从而减少绝缘子

故障的发生，保证配电线路运行的稳定性，在对具体实验数据进行研究过程中，

可以将闪络电压增加到150kV，大地电阻率在不同条件下感应过电压的闪络率会

随着大地电阻增加而下降，由此可以看出架设地线确实对感应过电压具备限制效果。

四、结束语

综上所述。雷电事故的发生很容易产生雷电感应过电压，直接影响到配电线路。

造成配电线路故障，影响电能的正常传输．而假设地线能利用地线拉近导线与大

地间零电位距离，降低感应过电压值．有效的防止雷电感应过电压对配电线路的