配电网线路防雷系统的保护研究刘剑超

配电网线路防雷系统的保护研究刘剑超

刘剑超于鑫杰

（桐乡市电力工程有限责任公司供配电服务分公司浙江嘉兴314500）

摘要：随着人们生活水平的提高，电力供应对于人们来说越来越重要。配电网和配电线起到连接电力供应整个电力使用的纽带作用，它也是整个电力供应过程中极易出现问题的一环，而雷电具有极强的破坏性，因此防雷变得尤为重要。本文就配电网线路防雷系统的保护展开探讨。

关键词：配电网；防雷技术；防雷措施

引言

防雷一直是输电、配电工作的一项重点工作，寻求有效的防雷措施一直是电网工作的关键问题。做好线路防雷工作关系到了我国电网的安全以及平稳运行，更关系到了我国经济活动的有序进行以及居民用户的正常生活。

1发展线路防雷技术的重要性

雷击是影响电网安全稳定运行的重要因素之一。长期以来雷击引起的输电线路跳闸事件频繁发生，对电网安全稳定运行构成了极大的威胁。据电网故障分类统计表明，在我国跳闸率较高的地区，高压线路运行的总跳闸次数中，由雷击引起的次数占40％～70％，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路引起的事故率更高；每一次雷击闪络，不仅使系统出现一次强的扰动，还可能造成设备损坏、线路停运，甚至出现电网大面积停电事故，对社会造成巨大的经济损失。近年来我国雷电活动加剧，电网新增速度加快，由于雷击造成的电网事故及损失也逐年呈上升趋势。加强输电线路的雷电防护，对于维护电网的安全稳定运行有着重要的意义。长距离的架空输电线路在一年中往往要遭到数十次雷击，因而线路的雷击事故在电力系统总的雷电事故中占有很大的比重。据统计，因雷击线路造成的跳闸事故占电网总事故的60%以上。输电线路防雷保护的目的就是尽可能减少线路雷害事故的次数和损失。

2配电线路雷击事故概述

我国近几年来因雷击造成的电网事故逐年上升，其中包括许多因素，例如自然环境导致，技术的缺漏，以及防雷措施不到位配电线路经受不住雷击等等。根据电网故障分类数据统计表明，在我国跳闸率较高的地区，高压线路运行的总跳闸次数中，雷击跳闸占了近30%。每一次的雷击都会对线路产生影响，也有可能对线路造成损坏、导致线路停运等，影响严重的情况下甚至还可能出现大面积的停电，对国民生活生产产生巨大影响造成严重损失，因此加强线路的维护工作和防雷措施对供电有着重要的意义。

3线路防雷保护措施

在电网实际工程建设中，架空裸导线被大量使用，所以对架空裸导线的防雷保护就关系到了整个电网的稳定运行。通过有关研究，零值和劣值绝缘子在电网中是存在的，而其对配电网的抗雷性产生了很大的影响，严重影响了配电网的可靠性和稳定性。对此，应当加强对架空导线的防雷保护。

3.1架设避雷线

高压输电线路最基本的防雷措施就是架设避雷线，目的就是通过避雷线避免雷电对导线的直击。另外，雷电的电压、电流非常高，通过避雷线还可以实现对雷电电流的分流作用。这样流入杆塔的雷电流就会相对较小，从而降低杆塔顶的电位。架设过程中要注意减小避雷线的保护角，保护角对输电线路的抗雷击能力具有重大影响，较小的避雷线保护角能够有效降低输电线路的绕击率，进而降低线路的绕击跳闸率。减小避雷线的保护角主要方法有：第一，保持导线和避雷线高度不变，然后减小他们之间的水平侧向距离。第二，避雷线的高度保持不变，增加绝缘子的片数，同时降低导线的挂线点高度，这种方法不仅实现了减小保护角，还提高了绝缘子串的耐受电压。第三，导线高度保持不变，增加避雷线的高度。

3.2降低杆塔接地电阻

降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平，减少线路雷击跳闸率的主要措施。降低杆塔接地电阻是通过降低杆塔的冲击接地电阻来提高输电线路反击耐雷水平的一种防雷技术。降低杆塔接地电阻来降低输电线路雷击跳闸率的原理是：当杆塔接地电阻降低时，雷击塔顶时，塔顶电位升高的程度降低，绝缘子所承受的过电压程度也降低，从而使线路的反击耐雷水平提高，从而有效的降低线路的雷击跳闸率。降低杆塔接地电阻的方法主要分物理降阻和化学降阻：物理降阻包括延长接地体、深埋接地体、使用符合接地体等；化学降阻主要是指在接地体周围敷设降阻剂，通过降低土壤电阻率来达到降低接地电阻的目的。

3.3架设耦合地线

耦合线主要架设在雷害事故比较多发的地区，由于雷害多发，所以通过在导线下方加设一条接地线，可以有效提高线路反击耐雷水平，从而降低跳闸率。之所以要加设一条接地线，其原因是耦合地线具有提高分流能力，这样可以使雷电流比较容易通过附近的杆塔散流，最终实现对塔顶电位的降低。耦合地线的架设依据地线架设位置，可以将其分为两种类型：一类是直接架设在线路下方的耦合地线，称之为直挂耦合地线；另一类是平行架设在线路两侧的耦合地线，称之为侧面耦合地线。

3.4更换新型绝缘子

以往工程中采用的绝缘子为瓷质绝缘子，当出现零值时无明显特征反映，不易发现，导致绝缘子串耐压水平降低，雷击时易发生闪络。把原来的瓷绝缘子换成玻璃绝缘子后，线路绝缘水平有所提高，闪络事故得到了改善，因为玻璃钢绝缘子失效表现为零值自破，玻璃钢绝缘子的失效检出率比瓷绝缘子的高很多，从而消除了零值绝缘子和劣质绝缘子，消除了线路的绝缘弱点，大大提高了线路绝缘水平，降低了绝缘子的雷击闪络概率。

3.5安装线路避雷器

通过在线路杆塔上安装避雷器设备，然后将其与绝缘子串并联起来，从而有效提高设备安装之处的线路绕击和反击的耐雷水平。高绕击和反击耐雷水平能够有效避免绝缘子出现闪络情况，并有效降低雷击跳闸水平。之所以安装避雷器，是因为线路在安装了避雷器之后，如果出现雷电绕击电路的情况，在绝缘子串两端所产生的电压高出避雷器的电压要求，避雷器便利用阀片的非线性伏安的特性，便会对避雷器残压低于绝缘子串闪络电压进行限制。当避雷器对雷电流进行了泄放之后，通过避雷器的工频电流会很低，而工频电弧出现第一次过零时，就会熄灭，此时线路两端的断路器便不会对线路采取跳闸处理，而整个电路系统也恢复了正常的工作状态。

结语

综上所述，要想减少我们配电网线路雷击事故的发生，必须要从根本上找到问题所在并制定合理有效的解决方案。首先要分析出配电网线路发生事故的原因，从多个角度去看待分析问题，并且结合相关专业知识，把这些技术应用到实际情况中去。在我国南方，由于雷电引起的电路损坏事故不在少数，因此，相关工作人员在对防雷系统做出有效的保护措施时，还应当充分了解其不同的地区不同的复杂的环境和基础设备的好坏，为更好的解决配电网线路中存在的问题做出研究。

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