线路避雷器在配网线路中的作用及成效

线路避雷器在配网线路中的作用及成效

蒋泽萍

云南电网有限责任公司普洱供电局 云南普洱 665000

【摘要】随着信息时代的到来，我国的电网事业得到了迅速的发展与进步。在当代“智能化城市”口号的引领下，人们对电力的需求越来越多，也越来越高。与此同时，大量的电量需求给当前的电力系统带来了很大的压力，雷击自然现象导致的各种电路故障让电力部门疲于应对。本文以配网线路为理论研究基础，首先简述了线路避雷器的概念及工作原理，然后分析了雷电对配电线路的危害，并针对线路避雷器在配网线路中的应用进行了研究，最后探讨了线路避雷器在配网线路中的有效作用。

【关键词】线路避雷器；配网线路；作用；防雷

0 引言

每逢雷雨季节，受自然环境和雷雨等外在原因影响，我国电网系统安全或多或少都会受到一定的影响。根据有效数据显示，配电线路故障是电力系统故障的主要来源。而在配电线路的故障中，雷击引起故障率的占比是非常高的。由于我国部分地区雷电频繁，导致这些区域的电网雷害频繁发生。因此，线路避雷器的有效安装是对室外配电线路保护的最为有效的措施之一。

1 线路避雷器工作原理分析

1.1 线路避雷器相关概念简介

从本质上来说，线路避雷器是为配电线路专门配置的避雷元器件，它是由避雷器元件通过空气间隙（或绝缘子间隙）固定组合从而实现线路串联的一种特有的电路结构。从该结构中可以看出，避雷器元器件是与电力系统运行的电流、电压无关的，它是一个外在的、独立的元件。因此，当某位置的线路避雷器因为长期受自然环境侵蚀而导致老化时，并不会影响到当地电力系统的正常运行，也不会造成相关的经济损失。但是，避雷器的“失灵”却会导致雷电直接侵害到配电线路，从而引发相关的一系列安全问题，甚至会导致整个电网的瘫痪。

1.2 线路避雷器工作原理

总的来说，当今常用的线路避雷器是一种悬挂连接于空气间隙（或绝缘子）两端的避雷器，其主要的工作是提高配电线路的耐雷击能力，从而有效降低因为雷击而引起的智能断电器跳闸的频率。线路避雷器结构如图1所示：

图1 线路避雷器的结构图

在大雷雨天气里，当雷电击中杆塔的时候，线路避雷器会把产生的雷电流分成两部分，其中一部分通过避雷线路被转移到相邻的杆塔，剩下的另一部分雷电流经过当前杆塔直接流入地面，冲击电力系统配置的接地电阻。如果当前的雷电流过大，超过某一固定的定点值后，线路避雷器元件启动分流动作，将超量的雷电流经由线路避雷器，直接引入导线上，从而把大量雷电流转移到附近那些相邻的杆塔上，由附近杆塔共同承担雷电流的冲击。

与此同时，当雷电流路遇线路避雷器和导线时，因物理电磁感应的作用，使得导线与线路避雷器之间产生了耦合分量，这种耦合作用使得避雷导线与杆塔塔顶之间的电位差变得很小，从而使线路避雷器能够成功产生“钳电位”作用，这个工作原理也正是线路避雷器能够有效防雷的关键技术点所在。

2 雷击对配电线路的危害

2.1 雷击的特点

雷电是大自然界中的一种十分常见的天然现象，但是其对配电线路的影响却非常的大。因为雷电产生的同时，会瞬间释放出巨大的电能，这些电能转化为电流后，会瞬间击穿金属设备外置的绝缘体表层，从而使线路受损，甚是被烧毁。因此，雷击给配电线路的安全运作带来了很大的隐患，是电力系统电网工作的重点关注问题之一。

2.2 配电线路雷击产生的原因

由于电力系统输电、供电的广域布网特点，使得大量的配电线路是直接架空在户外的，受自然外部环境的影响极为严重。因此，在大雷雨天气下，配电线路被雷电击中的概率是非常大的，必须要根据具体情况进行避雷措施的选用。我国目前常见的雷击事件产生原因如下：

1）在配网线路中，很多情况下的防雷是通过接地线保护来实现的，但是由于很多配电线路安置在比较偏远的位置，时有被偷盗情况发生，导致配电线路防雷能力大幅度下降，提升了配电线路被雷击中的可能性。

2）在现场实施线路设备安装时，由于工作人员专业性不强，导致接地网络不规范，接地功能无法完整实现，从而导致雷击事故的发生。

3）线路避雷器受雷冲击时间过长，导致老化或失效；或是某段配电线路出现线路交叉而容易被雷击；或是绝缘子被雷电击穿，却没有发现。

3线路避雷器防雷作用及成效

配电线路防雷对我国电力系统的正常运作是非常重要的，因此防雷工作应该开始于最初的配电线路设计阶段。必须从最开始就把防雷作为重点工作来抓，才能够在具体的应用过程中，结合电路系统的实际情况，综合考虑自然环境条件，针对多雷区域进行针对性的杆塔选型、接地线路设计以及耦合地线的综合应用，才能够实现高效防雷。

1）杆塔的选型：在选择杆塔时，根据地域环境的不同，多雷区域应该在杆塔的顶端安设屏蔽针，并且根据杆塔的物理特点，在转角、护角等地进行有效的雷电屏蔽处理。这些措施的使用，能够有效提高杆塔的抗雷电能力，当遭遇雷电的冲击时，能够通过自身多个部位进行相关电流屏蔽。

2）接地电阻：根据多雷区域的客观实际情况，针对接地电阻进行有效处理，当接地的土壤出现电阻率较高的情况时，要进行接地线路的有效延伸，确保电流能够经过接地电阻被有效处理。接地电阻是把电流引入土壤进行电流屏蔽的最佳工作方式，当接地电阻过高时，需要使用入地电流分流技术，以确保接地电阻的值控制在10-20Ω之间。

3）设置耦合地线：从电力系统实际运行的过程来看，为多雷电区域的配电线路安置耦合地线，能够有效增加该地段的地线、导线之间的抗雷击系数，提高雷击所产生的电能和电流消耗，从而达到较好的防雷效果。

4 结束语

电力系统给人类的生产和生活带来了极大的方便，可以说我们当前的生活时时刻刻都离不开供电。但是，受到自然环境影响，雷电成为了配电线路安全运作最大的“杀手”之一。防雷是我国电网系统工作的重点环节，必须受到更为广泛的重视。在实际的配电线路应用过程中，线路避雷器是躲避雷云击打的最佳手段，它在整个电网的应用中占据着非常重要的地位。因此，从线路的最初设计阶段、到具体的电网运行阶段，都需要把线路避雷器的有效安装方法作为一项重要的技术来分析研究，并通过线路避雷器的正确安装与使用，来有效提高输电线路的运行安全性与可靠性。

参考文献

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