配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护研究

配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护研究

王保伟

（国网山东省电力公司茌平县供电公司山东聊城252100）

摘要：随着社会化生产水平不断提升，工业化进程有序推进，各行各业都在不断向前发展，对于电力方面的需求越来越大，对电力行业方面的要求也越来越高，电力行业只有不断进行技术革新，加快结构变革，才能更好地提高安全稳定供电质量，更好地服务经济社会发展。雷电感应过电压保护是配电线路系统中重要的保护对象，其中架设地线对雷电感应过电压保护的作用至关重要。文章对配电线路架设地线对雷电感应过电压的保护效果进行了分析研究，希望为不断提升配电系统高效稳定运行提供一定的参考或帮助。

关键词：配电线路；架设地线；雷电感应；过电压保护；效果分析

电力供应是一项复杂的技术性工程，涉及到高压和低压供电两大重要的环节，如果每一个环节出现故障和问题，都会容易导致供电受阻，从而影响正常的安全生产和工作。在低电压配电线路系统运行过程中，通常容易引发的故障是绝缘功能不足从而发生被雷电击中的情况，这种情形的诱发根源在于导线感应过电压出现故障，所以为了避免出现这类故障，要采取有效的措施加强配电线路检查，加强感应过电压全方位防护，从而有效降低雷电等不良影响。

1雷电感应过电压对配电线路造成的影响分析

通常在夏季或秋季，出现雷雨等恶劣天气的情形比较多，电力配电设备会受到雷电攻击影响，低压电路本身绝缘性能偏低，所以一旦发生雷击情况，就会受到地面或者周边建筑物等影响，在导线上发生感应过电压，如果持续出现过电压或者电压值超过既定标准，就会导致配电线路内部绝缘性能受损，线路出现短路等，进而影响整个供电流程。

具体雷电感应过电压对配电线路造成的影响有：一是来自避雷设备方面的影响。在低压线路运行系统中，避雷器安装在相应的位置，是为了免受雷击时的不良影响，如果出现雷击天气，低压线路运行产生的电流超过既定的标准值，避雷器就会启动运行，进而实现电流分流处理，将感应电流分置到地面，进而限制绝缘子部分的电压，从而确保配电线路运行稳定，避免受到雷击的过大破坏影响系统运行。如果这个时候雷电感应过电压非常大，超出了避雷设备本身的承载性能极限，电流过大，会直接影响避雷设备的正常运行，导致出现运行故障。如果避雷设备没有及时进行维护保养，出现内部腐蚀等情况，电流就不能顺畅地置入地面，进而对整体运行环节产生阻碍，甚至造成不可估量的损失。二是来自绝缘子方面的影响。绝缘子能够有效地对外界电压和电流产生隔离情况，出现雷电天气时，绝缘子会容易出现闪络情况，从而导致内部构造受损，如果雷电感应过电压超过本身的承载范围，就会导致配电线路输送电流过大，进而超过绝缘子两端电压的极限值，进而对配电线路系统安全运行产生威胁。

2配电线路架设地线对雷电感应过电压的保护效果分析

为了有效降低雷击天气的不良影响，保障线路安全稳定运行，通常会进行配电线路架设地线，从而对雷电感应过电压进行保护，提高保护效果。具体保护效果体现在以下几个方面：

2.1架设地线对过电压的限制效果分析

可以分成接地电阻和地线安装位置两个方面的限制效果。一方面，配电线路中进行电线架设，通常会采用自然接地的方式进行，接地的电阻通常比较高，加上地面本身的电阻，从而进一步增加了电阻数值，为了进一步提高雷电感应过电压保护效果，通常需要控制电杆电阻。在配电线路运行过程中，通常由于雷击而产生的雷电过电压数值会比较大，最大的区域往往分布在配电线路的中间位置，受到外力和内部双重作用，电压会出现很大的波动，地线对感应过电压也会产生一定的影响，电杆会受到接地电阻的影响，从而导致配电线路架设地线发生感应过电压，随着时间推移，接地电阻阻值不断增大，绝缘子承受的电压幅值会逐渐缩小，进而就可以对配电线路架设电线产生保护，实现对雷电感应过电压的限制。

另一方面在进行配电线路架设地线的过程中，通常会考虑地线的安装位置，还要对架设地线的高度进行分析，进而确定最佳的地线高度位置，还要按照计算公式对配电线路感应过电压值进行分析，进而找到运行参数的变化规定，总结相应的规律，才能进行相应的设置，通常会需要进行反复的试验分析，地线在导线上方、下方等不同位置，对雷电感应过电压的保护效果也千差万别，通常会选择在导线上方进行处理做生意需要将地线安装在导线上方的具体位置，并充分考虑线路间距等，最大限度地拉近地线导线的距离，从而提高对雷电感应过电压的保护效果。

3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左右时，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时，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。

4总论

综上所述，通过对配电线路架设地线对雷电感应过电压的保护效果进行分析，可以看出影响因素是多个方面的，架设地线能够对雷电感应过电压保护起到良好的效果，在进行地线架设具体方式选择时通常建议将地线架设在配电线路导向的上方位置，并尽量拉近两者之间的距离，从而进一步提升雷电感应过电压保护的防护效果，有力发挥地线的保护作用，提高配电系统安全高效稳定运行质量和效率。具体实施过程中还需要不断提高操作人员和技术人员的专业素质和业务技能，在学习相关的理论知识和摸索经验的基础上，结合运行经验和现场实际情况，反复试验分析和研究，从而总结运行规律，更好地指导实践操作，为保障配电线路安全运行，减少雷电感应伤害等提供更多的可行性方案。

参考文献

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