配电线路的防雷措施研究王攀峰

配电线路的防雷措施研究王攀峰

王攀峰薄媛媛

（国网河南省电力公司巩义市供电公司河南省巩义市451200）

摘要：配电网主要有架空线路以及电缆线路两种类型，对于电缆线路，由于其铺设在地面下，雷电对其影响不大，由雷电引起故障的情况主要发生在架空线路，因此架空线路应作为防雷保护的重点。配电线路遭受雷电过电压影响包括直击雷过电压以及感应雷过电压。直击雷过电压是雷电直接击中电气设备或线路，过电压幅值很大，对于配电网这种绝缘水平会造成很大的破坏，基本上配电网对直击雷无法防护。但在配电网发生直击雷事故的概率不大，配电网由于雷击引起线路故障的主要原因是感应雷过电压，因此配电线路的防雷措施主要针对感应雷过电压。本文提出了配电线路中常见的故障分析出几点防雷措施以提高配电线路耐雷水平，对促进防雷工作具有指导作用。

关键词：配电线路；防雷；措施；研究

中图分类号：TM863文献标识码：A

前言

配电线路的雷害事故发生概率较大，对电网供电可靠性以及电网安全影响较大。通过对配电线路绝缘水平、线路种类、运行方式等资料进行研究，分析了配电线路雷害事故频发的原因。研究表明雷害事故主要由感应雷电过电压引起，线路的绝缘水平、配电设备的防雷保护措施以及中性点运行方式等因素与线路耐雷水平有关。

1采用间隙与避雷器协调保护线路

出现雷雨天气是不可避免的，尤其是夏季更容易出现，想要很好的保护配电线路，使雷击的伤害减小到最低，合理安装避雷器无疑是最好的选择，但是，一般的避雷器只能保证所在塔杆本身不受雷击，假如能够安装全线避雷器，就可以完全避免雷击侵害，但是我们现在的技术水平有限，而且即使勉强进行安装，在后期维护方面资金、技术都会有所缺失，所以，必须以实际情况为依据，有针对性的在配电电路中进行安装，需要注意的是：1）通过观察，在雷电多发地带进行安装；2）主塔杆和分支塔杆进行分别安装；3）与配电线路相关的电气设备上都要进行安装；4）在线路T接处进行安装；5）在架空绝缘线路与电缆线路转换处进行安装。

2雷过电压的影响

虽然我们经常会看到雷电的出现，但是同样的配电线路被雷击中以后，所出现的结果可能会有所不同，但是，大多还是会引起跳闸情况的出现。从总体情况进行分析，不难发现，受到雷电波及最大的就是过电压，其遭受到的破坏程度是毁灭性的，不仅会毁损设备中的电子元件，还会导致线路内部系统出现误动情况，严重的时候，会出现停止运作的现象，因此必须做好防护工作。

2.1感应雷

顾名思义，此种类型的雷通常不会直接击中电网，而是通过辐射的方式伤害到配电网，一般的雷闪击中电气设备的周围区域，产生电能，收到空间电磁场急剧变化的影响，致使没有遭受雷击的电气设备出现过电压。感应雷产生的方式不是单一的，通过静电感应和电磁感都可以产生，一般来说，有雷电情况出现的天气，感应雷的发生率要占到雷电总体出现率的60%以上，对于输电线路的潜在危害性很大，我们的工作人员正是认识到了这一点，于是把防雷的重心向这方面不断转化。

2.2直击雷与感应雷

相对的另一种雷电就是直接雷，一般的直击雷的危害性更为直接，伤害更为严重，它是通过直接击中地线的方式带来破坏，其所产生的电压非常高，可能达到成百上千万伏以上。对于配电线路的伤害是永久的、难以被修复的。

3配电线路防雷措施

3.1提高线路绝缘水平

线路发生雷击闪络与两个因素有关，一个是感应过电压幅值，另一个是绝缘子雷电U30%冲击放电电压值。我们能够做的就是将老式绝缘子以及运行多年的劣质绝缘子更换为U30%冲击放电电压值较高的绝缘子，能明显减少配电线路的绝缘薄弱点。另外，采用架空绝缘线路，对提高配电线路路绝缘水平也具有一定作用。在线路产生感应雷过电压造成线路绝缘对地击穿后，若形成较大的续流，而同杆架设的各个回路之间距离不够，电弧可能会影响到其他回路。导致同杆架设各回路之间发生接地故障，严重时会导致多回线路同时跳闸断电，对用户的正常用电造成很大的影响。针对上述情况，将导线换为绝缘导线、增加绝缘子片数、加装绝缘皮等提高线路绝缘水平的方法，对降低感应雷过电压造成线路闪络的概率具有明显效果。

3.2架空绝缘导线断线的防护措施

根据对雷击架空绝缘导线断线机理的分析，主要可以采取以下三点措施进行防护。第一，提高线路局部绝缘水平，如在绝缘导线固定处加强绝缘层。该方法对提高线路冲击放电电压具有良好的效果。第二，安装避雷器。在配电线路易击线路段或重要配电设备有选择地加装氧化锌避雷器，能对架空绝缘导线形成很好的保护。第三，在绝缘子两端安装并联保护间隙，保护间隙的放电电压等于或略大于绝缘子冲击放电电压。当线路发生雷电过电压时，电弧会在保护间隙之间灼烧，从而防止了绝缘导线的击穿。

3.3采用合适的中性点运行方式

采用消弧线圈对工频续流进行补偿，有利于接地电弧熄灭，降低了雷击建弧率。目前自动补偿消弧装置被广泛应用，它实时对配电网中的电容电流进行测量并自动补偿，使得电弧残留小于熄弧临界值，有助于接地电弧的熄灭，大大增强了配网线路的供电可靠性。消弧线圈的应用在对于故障属于自恢复性时具有良好的效果，对于非自恢复性故障并非如此。如对于电缆线路出现故障时，投入消弧线圈可能会引起相间短路。一般情况下，架空配电线路都采用中性点消弧线圈接地方式，而对于架空线路和电缆混合的线路中，应慎投消弧线圈。

3.4采用电缆分支箱的防雷保护

迄今为止，人类的发展脚步从未停歇，对各方面的物质都有很高的要求，电力系统应用到了生活的方方面面，而在电力系统的发展中，电缆线路在配点线路中起着重要作用，配电线路中，对电缆分支箱和环网柜的应用也更加广泛，所以，其安全问题也就成为首要问题。相关单位通常使用避雷器对电缆化的供电系统进行保护，抑制感应雷过电压，一般从以下两个方面选择保护点，第一：在环网单元适当安装避雷器进行保护、第二：在环网回路的各个单元分别安装避雷器，但是由于避雷器应用数量较多，会使成本增高。以上是两种保护方式，需要根据电网不同情况予以选择，如果出现架空线路，可分别在架空线路两端安装避雷器来保护线路。要有针对性的选择避雷器，在我们日常生活中，一般会选择防爆性能较高的避雷器，最好可以避免后期进行经常性的维护。另外还要特别选择防水、耐污、防爆而且密闭性能好，其中，被广泛运用的另一个原因是轻便、灵活、安装便捷。

3.5柱上开关的防雷保护

为了保证电网可以安全运行，需要在6~10kv的电网中安装适当的柱子开关和刀闸，这些开关和刀闸在很大程度上提高了用电的可靠性，并且使配电网更加灵活的进行运作，但是这些柱上开关和刀闸都缺乏保护设备，并未安装防雷保护器，所以，在断开开关后，很可能造成雷电波全反射，进而发生雷害事故，使设备本身遭到损坏，为此，需要有关单位做好相关工作，对开关等设备进行防雷保护，而对配电线的保护是非常重要的，最保险的做法就是在开关或刀闸两侧均安装避雷器，用以弥补在防雷保护方面所存在的不足。

结束语

配电网部分线路绝缘水平较低，在遭受雷电过电压时易发生事故。绝缘子是决定配电线路绝缘水平的主要设备，更换为U30%冲击放电电压值较高的绝缘子能明显提高线路绝缘水平。配电设备防雷保护措施不完善的情况普遍存在，对于易击线路或重点设备应采取加装避雷器等防雷措施进行防护。采用保护间隙能使电弧在空气中燃烧，对绝缘子和线路起到了保护作用。采用合适的中性点运行方式能降低配电线路的雷击建弧率。

参考文献

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