电力配电系统的防雷与接地技术探析

电力配电系统的防雷与接地技术探析

邱超

（国网江苏省电力公司盐城供电公司江苏盐城224005）

摘要：配电系统的防雷与接地是一项系统性、复杂性的工程，因此需引起我们的重视。电力系统部门应根据各地方的不同情况，采取切实可行的防雷方案，科学的规划设计是防治雷击的前提，优良的施工流程则能够保证规划的正确实施，只有这样才能将雷害带来的损失降低到最低限度。

关键词：配电系统；防雷；接地；保护措施

引言

近几年随着电网的改造，特别是城网改造和变电所自动化系统的建设，变配电自动化技术发展很快。可是许多建设者对这些设备的防雷接地保护还是认识不足，引发了多起雷电事故，造成一些变配电自动化系统的瘫痪，损失是比较严重的。

配电线路易受到雷电的影响，对配电线路的安全运行造成很大的威胁。雷电是较为常见的自然现象，其随意性和危害性较大，不仅对配电线系统造成损坏，导致电力系统出现停电事故，同时可能导致电力设备发生爆炸、着火等安全事故，对人们的生命财产安全造成严重威胁。虽然我国电网技术得到很大的发展和进步，但是由于雷击导致的配电线路事故仍然很严重。为了防止配电线路雷击事故的频繁发生，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影响，使得配电线路能够安全运行。

1配电线路常见防雷方法

1.1避雷器的安装

避雷器是现阶段较为常见的配电线路防雷措施，不仅可以将工频续流有效的阻断，对配电线路感应电压幅值及雷击过的电压幅值起到限制的作用，但是避雷器的防护范围相对较小，成本较高，因此，只能间隔安装避雷器，并将其安装在雷击较为频繁的地区。

1.2避雷线的架空

这种防雷措施主要是将避雷线架空，并发挥其屏蔽作用，以防止配电线受到雷电破坏。其防雷效果良好，不用进行维护，但是其成本相对较高，绝缘性较低，易出现反击反击闪络现象，必须在和其余防雷设备结合下才能发挥较好的防雷效果。所以，这种防雷措施只适用于雷击较为频繁的地区。例如某地区对配电网进行改造时，将部分配电线路架设于山顶上，雷击现象较为频繁和严重，因此，必须采取架空避雷线的方法对其进行有效的防雷，同时提高配电线路的绝缘效果，同时降低配电线路的接地电阻等防雷措施，使得避雷线能够发挥最大的防雷效果。

1.3配电线路绝缘层耐压性的提高

配电线路绝缘层耐压性的提高，能够使得配电线路在较高雷电过电压影响下出现的工频续流、闪络等现象时，能够使配电线路的放电爬距过大，不能建弧，最终熄灭，避免线路安全事故的产生。

1.4配电线路过电压保护器的安装

配电线路过电压保护器的避雷性能与避雷器基础相同，其主要是在安装具有绝缘性能的导线线路时，不用将电路的绝缘层剥开，而是在配电线路的外间隙处安装过电压保护器，使得配电线路得到有效的防护。其不仅避免雷电存在的过电压现象，同时不受工频电压的影响，使用寿命长，无需进行维护。

2配电线路防雷与接地措施

2.1裸导线路的防雷与接地措施

针对10kV的裸导线线路，可以通过架空避雷线的方法来起到良好的避雷效果。这种避雷方法成本较高、施工较为困难，仅适用于裸导线路负荷较大位置，在雷电较为频繁的裸导线段则应安装避雷效果良好的避雷器，并依据设计要求对杆塔接地进行有效的处理，以防止雷击安全事故的产生。在安装避雷器是应根据实际情况选择适宜的型号，并控制好避雷器的安装间距。

2.2架空绝缘线路的防雷与接地措施

虽然我国电网技术得到很大的提高，并将配电线路改成架空的绝缘线线路，但是其与原有的裸导线线路防雷性能相一致，由于雷击导致的安全事故仍然很严重。为了提高架空绝缘线路的防雷效果，保证线路的安全运行，采取如下措施：其一，避雷器的安装。在架空的绝缘线路雷击现象较为频繁的地区安装避雷器，以防止雷击引发的断线事故。其二，绝缘耐压性能的提高。将线路内的绝缘子更换成为具有防雷效果的绝缘子，使得线路的防雷效果有所提高。其三，部分绝缘层的剥开。将绝缘线路部分绝缘层剥开，使其成为裸导线，让电弧于线路绝缘层剥开位置来回流动，使得电弧不能形成，有效防止雷击事故的产生。但是这种防雷措施会受到水分影响，导致线路内铝导线受到腐蚀。其四，闪烁路径的增长。

2.3电缆线路防的雷与接地措施

很多人对配电线网电缆的防雷保护都存在一定的误解，认为在保护配电变压器的同时，也能保护电缆线路。但是实际情况表明，配电线路在转入电缆化时，雷击事故的次数增加更为显著了。主要是因为配线线路在电缆化之后遇到的雷击现象虽然有所减轻了，但是却没有对电缆线路进行有效的防护。常用的电缆主要为交联聚乙烯材质电缆，若其在较为潮湿的环境运行，就会电缆线路绝缘破损，耐压性较低，成为绝缘性较弱部位，受到雷击影响也很大。因此必须在电缆线路中安装避雷器，使得电缆使用寿命能够延长。依据电缆结构特点及其连接要求，应与电缆的终端周围设置避雷器，并保证电缆终端处铠装、屏蔽接地质量。

2.4低压线路的防雷与接地措施

主要在低压线路变压器的出口位置安装压力较低的避雷器，并保证其接地质量，其接地电阻控制在4Ω以下范围内。其中性点应该连接于低压电网中性线上，并利用电源点来完成线路接地工作。其分支线及干线的终端位置要进行重复性的接地，且接地电阻应控制在10Ω以下范围内。若线路过长，其重复接地次数应为3次或者3次以上。

2.5混合型线路防雷与接地措施

混合型线路主要是架空线路与电缆线路的结合，当线路节点A和节点B的波阻抗力不一致，受到雷击波的影响时，行波将在电缆段位置上两个节点间出现反复的折反射现象。当节点B处电压产生反复折反射现象后，就会产生波峰叠加的状况，这时节点B处电压比雷击电压要高，电缆绝缘性能也应比线路绝缘性能高。因此，可在电缆线路的首端和末端安装避雷器，使得过电压受到限制。

3配电变压器防雷与接地措施

在配电变压器防雷与接地过程中，主要是在雷电波进入变压器时，避雷器会做出保护动作，其接地电阻经过电流能够使得变压器的电压下降，而中性点的电压则上升。其计算公式为：U=iRj

其中U代表中性点电压；i代表雷击电流；Rj代表接地电阻

若i=6kA，Rj=4Ω时，中性点电压U=6×4=24kV。

若低压三相绕组通过电流方向和大小均一致，那么低压绕组内冲击电流将完全转化成为激磁电流，并引发较高的磁通，使高压端能够对较高的电势起到感应作用，并顺着低压绕组均匀分布。当中性点电压幅值得到最大值时，将导致中性点的绝缘受到雷击破坏，而匝间及层间电位的上升，使得高压绕组内的匝间及层间受到雷击破坏。

因此，可以在高压端安装避雷器，让高压端接地和中性点接地相分离，在独立设置接地网及接地线，发挥大地衰减雷电波的作用，使得中性点高压导致的绝缘击穿现象得以消除。

4结束语

为了避免雷电感应给电力设备带来的不良影响，我们应提高供、配电系统的防雷与接地技术的质量和效果。要做好变电站接地和防雷措施；变电所设备的防雷与接地；计算机、通讯等自动化设备的防雷接地；防雷接地系统施工质量的管理工作，最大程度上避免配电系统遭到雷电袭击。

参考文献：

[1]杨仕成.10kV配电线路的防雷措施[J].农村电工，2009（06）.

[2]王莉.配电线路雷击防雷措施浅析[J].硅谷，2011（05）.

[3]廖凤玲.浅谈建筑物的直接雷击防护[J].企业科技与发展，2008.