配电线路的防雷措施研究

配电线路的防雷措施研究

王威

（国网冀北电力有限公司承德县供电分公司河北省承德县067400）

摘要：10kV配电线路中，雷电事故严重影响了电网安全和供电可靠性，因此，从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，全面提高电网的安全稳定性。

关键词：架空配电线路；雷击；分析；防治措施

1.引言

随着社会的迅猛发展，电已经影响到人们生活的方方面面，因此，供电可靠性直接影响到人们的政策生活。作为直接为用户分配电能的配电网的安全性要求越来越高。10kV配电线路因为绝缘水平不高，并且具有复杂的网络结构，非常容易遭受雷害事故，使得电网的供电可靠性受到影响，同时也直接影响到了配电网的安全，严重的甚至危害人民的生命财产安全。因此，分析配电线路中防雷存在的问题，并找到解决的措施，对于人们的安全用电是非常有意义的。

2.配电线路防雷的重要意义

配电线路的防雷主要表现为三方面的重要意义：（一）雷电对配电线路自身造成的伤害、由于雷电的高温、高穿透性、商辐射压强等特性对配电线路及其配套的设施，如塔台等造成直接的破坏；（二）配电系统的破花，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，还容易通过瞬间增加的电压造成用电设备的损毁，迸而造成经济损失；（三）在施工的过程中由于配电网络较高，易导电等特点造成的引雷作用进而造成施工人员的雷击事件的发生。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。

3.10kv配电线路防雷的基本手段

3.1避雷针引雷防雷手段。鉴于以往经验，输电线路中的线路避雷器（避雷针）有较好的防雷效果，在配电线路中借鉴该方法进行防雷也是可以的，并且避雷器还可以有效保护架空绝缘线路。但是避雷器容易老化，故障比较多，因为这种避雷器需要长时间在工频电压下工作，还要偶尔承受雷电过电压和工频续流，因此，配电稳定性会大大受到频繁发生的事故的影响。所以，可以在配电线路中选择免维护的氧化锌避雷器，有选择性地安装配电线路中的易击段，此外，在相应的配电设备进行安装，以达到全面保护配电线路的目的。

3.2接地法防雷。在配电线路中。主要使用两种方法来降低接地电阻：采用水平接地体方法。该法常被应用于降阻，但调研结果以及实际操作表明，该法距目标要求甚远，不仅如此，由于水平接地以及易腐蚀受损，使用年限大大降低。利用降阻剂进行降阻。在水平接地体的周围施加高膨润土降阻防腐剂，可以对降低杆塔起到明显降阻效果，而且性能稳定、防腐性好。

3.3增加配网线路绝缘线。加强局部绝缘可以减少线路工程造价。具体方法如下：在绝缘导线固定处加厚绝缘，以使放电仅能从加强绝缘区的边沿处击穿导线，或者击穿绝缘皮后击穿导线，这样可以大幅度提高线路的击冲放电电压。

3.4避臂防护中存在的问题。虽然避雷器对于配电线路中的雷电过电压有很好的防护效果，但是只有安装了避雷器的当级杆塔才能受到保护。所以，安装避雷器在配电全线线路上可以有很好的效果。不过，这种方法不但不经济实惠，而且在全线安装、运行和维护上都会遇到很多问题。就此，有选择的安装避雷器来进行保护是必须做到的。

3.5提高防雷安全性的保护措施。首先需要提高配电线路的绝缘水平来降低雷击闪络率。更换U50%冲击放电电压更高的绝缘子是提高线路绝缘性的一般做法，这样能很大程度增强配电线路的耐雷水平。另外，需要在配电线路的重点部位进行防雷保护，如安装避雷器。因为避雷器仅仅只能保护安装避雷器的当级杆塔而保护不了其他杆塔。有选择性地在配电全网的防雷薄弱点（线路分支处、T接处）安装避雷器，并在重要配电设备处安装避雷器以发到保护的目的。

4.10kV配电线路防雷保护措施

4.1降低接地电阻

水平接地体。通常情况下，配电线路中都会采用水平接地体方式进行降低电阻，很多地区都是运用角钢、圆钢方式进行杆塔敷设，很多变压器和杆塔都没有采用防腐措施，接地体在长时间的锈蚀下，表面不可避免的出现铁锈，直接影响了接地体和土壤的接触，增大了接触电阻，导致配电设备接地电阻出现超标问题，针对于这一问题，应充分考虑到提高配电器的防腐水平，制定出一系列防腐措施，进而提高接地器使用期限；降阻剂的施加，在水平接地体周围上，施加高效、膨胀的防腐剂可以达到降低杆塔接地电阻的目的。

4.2保护间隙

在电网电压中为了能够确保电弧能够持续燃烧，可以通过保护间隙的方式使得电弧有所拉长，这也是比较简单的一种灭弧装置。但保护间隙却不能够将已经遭到雷电袭击的工频短路电流切断，此时，要想及时的切断电弧，则需要利用到自动重合闸跟配合闸，间隙电压也会影响电能的质量，保护间隙在放电过程中，陡波会击穿线圈式设备而发生放电反应。

4.3安装过电压保护器和避雷器

在10kV配电线路中，通过数据分析得出经常遭受雷击的地区，集中安装过电压保护器，在雷电集中地区，每个杆塔安装避雷器，这样可以最有效地提高线路整体的防雷水平。除了过电压保护器，还能安装线路避雷器，效果有异曲同工之处，能承受更大的电压，并且绝缘的效果更好，但是缺点就是过电压保护器和避雷器这两种设备很容易老化，如果经常更换，成本就会上升，但是在防雷方面却行之有效，为了防止这两种设备被过度使用而迅速老化，在成本允许的情况下，可以相应地安装配电变压器或者安装免维护氧化锌避雷器等来保护过电压保护器和避雷器。

4.4线路绝缘水平的提高

感应雷过电压的幅值主要是与雷云活动和放电的随机性有所关联，感应雷过电压所承受的幅值理应要小于直击雷过电压的幅值，其范围浮动较大，因此很难控制，当直击雷过电压的幅值小于感应雷过电压的幅值时就会造成10kV配电线路的故障，造成短路等现象，因此要提高线路绝缘水平。但是我国现在很多电网之间的距离长，绝缘水平低，当产生上述情况时便会很容易地造成一定的事故，而且以现在中国大多数10kV配电线路的同塔多回路技术来看，距离上很成问题。在这里建议可以采取一些先进的技术和材料，计算精确的情况下将裸线换成绝缘导线，这样虽然增加了成本，但也增加了绝缘皮，提高了线路绝缘的水平，起到了帮助更好地防雷的作用。

4.5架空线路过电压保护器

一旦架空线路过电压保护器进行实际工作时，主要在于其对弧角进行了限流，国内对适合国情的防雷技术过早的进行了研发，填补了国内对于架空线受到雷电袭击而产生断线以及解决跳闸措施方面存在的空白。非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）通过串联发生放电间隙组成架空线路的过电压保护器。并跟以下几方面的元件进行配合，即：绝缘子串联间隙的引流环；氧化锌非线性电阻限流元件，在被雷电过电压影响后，会发生通流动作，释放出大量的电压能量，对雷电过电压形成了有效的限制。但此方式难以对工频电压进行承受，使得线路的损耗率有所降低，拥有较长寿命且不需要对其进行维护；利用间隙之间存在的隔离效果能够有效对线路出现故障时出现单相死接地进行阻止，但不会影响到线路的正常运行。然而此技术耗费的成本较多，需要的杆上设备也会越来越多，相应的接地装置的安装也要到位。

结语

总而言之，想要保证人们安全用电，就必须要做好城市10kV配电线路工作。所以，电力管理者应加大力度对线路防雷保护措施进行研究，找出配电线路频发问题的真正原因，针对性的采用防雷措施，进而保证配电线路安全、正常运行。