配网架空线路提升防雷能力措施

配网架空线路提升防雷能力措施

黄宇姗

广东电网有限责任公司惠州惠东供电局 广东省惠州市 516300

摘要：受海洋性季风气候影响，广东地区雨水充沛，雷电活动频繁，地闪密度全国排名第2，仅次于海南省。广东全境几乎均为多雷区或者强雷区。10 kV及以下配网在运行中，容易遭受雷击破坏，影响配网可靠运行。

因此，为了保证配网安全稳定运行，应灵活运用前沿技术和设备，因地制宜选择合适的防雷保护措施，最大程度上规避雷击事故带来的破坏，维护配电网安全稳定运行。文章就10 kV及以下配网的防雷保护进行探讨，结合实际情况来分析雷电事故产生原因，提出相应的建议。

关键词 ：防雷措施；配网；避雷线；石墨基柔性地网；

概述：随着当前社会经济的高速发展，人民群众对美好生活的向往对供电可靠性的要求越来越高。电力部门也在精益求精，想法设法降低故障的可能性。当配网线路发生故障时，不但中断供电，影响人们的正常生产生活用电，还会给社会造成经济损失，甚至会带来不良的社会影响。而广东属于多雷区，雷暴发生频繁，配网线路由于雷电引起的故障仍占很大比例。10kV架空线路自身具有容易在遭受雷电的影响后，产生断线和雷击跳闸的情况出现，很大程度上影响10kV架空线路的正常运行。为此，采取更优的防雷措施显得必不可少。

一、配网雷害机理

1、雷电的产生

雷电由带电的雷云引起 ，包招雷云中或雷云间异性电荷引起的放电以且雷击对大地的放电在防由工程中，主要关心雷击对大地的放电。雷云放电所产生的电流大，最高可以得达几百千安培，放电时间短，约30~50 μs，放电时产生的温度较高，并且周围的空气会迅速膨胀，噪声大，破坏力强。雷云放电同时还会产生热效应、电磁效应和机械效应，影响到周围电气设备的正常运行。如果电机电气设备产生瞬时高温，则会瞬间融化金属构件，影响电气设备稳定运行，甚至造成人员伤亡。

2、雷电的选择性

当雷电先导到达离地面物体上万 定高度时 雷电放电就会表现出对某地面物体放电的选择性。雷击地面物体（包括配电线路和设备）一般体现在以下方面：

（1）平原等空旷地区 由于尖瑞效应，突出地而或高耸的物体容品遭受雷击。

（2）山顶的突出物体、山坡迎风面、山区盆地、山沟中处于风口的物体容品遭雷击。

（3）雷击与地质条件有关，地下有矿物质的跑面物体容品遭量雷击。

（4）在湖泊、低洼地区且地下点位高自由地区，地面物体容品遭受雷击。

因此，我们将根据雷电的选择性和设备特点开展防雷措施分析。

二、10kV 配电线路防雷措施分析

目前配网线路中的防雷措施重要通过合理配置防雷装置，如避雷线、避雷器、自动化开关等装置；并通过有效的接地方式为雷电流提供通道，从而减少配网线路的雷害事故。

1、架空避雷线

（1）避雷线是架设在架空线路的上方，用以保护架空线路免受直接雷击，同时可降低在线路上产生的感应电压，它的原理和功能与避雷针基本相同。10kV架空线路一班不配置避雷线，但在多雷区段可以加装。

（2）避雷线的保护原理是通过避雷线，进行引雷、屏蔽、分流等来降低过电压，以此来提升线路的安全性，尽可能的减少因为雷电产生的跳闸等问题。并且在设立架空避雷线之后，当雷电已经靠近地面，并且接近10kV架空线路时，一般情况下架空避雷线可以在10kV架空线路周围形成局部电场集中的空间，一定程度上可以保证雷电不会向10kV架空线路释放雷电，再通过设置的接地装置，把吸引到的雷电引入打底，保护10kV架空线路可以不被雷电因素影响，正常运行。

（3）关于架设避雷线的局限性分析。一是已有线路架设避雷线，必须停电施工，工程量大，影响范围广。并且雷电高发的地区较多，所以需要架设的地区也多，耗费人力物力多。二是架设避雷线之后，架空避雷线受雷击后容易对线路造成反击闪络，同时仍可能产生雷电绕击闪络，引发工频续流熔断架空线路或开关跳闸。

2、自动化开关

(1)自动化开关是由一次设备和二次设备组成的成套开关设备。在防雷应用上，主要是监测到断线信号自动断开以及躲过雷击后自动重合闸，从而提高线路可靠性和降低断线的人身伤害。

(2)应用要求，在雷击频发的架空线区段前配置自动化开关，并设置重合闸功能和断线保护功能。

(3)关于自动化开关防雷的局限性。自动化开关不能代替防雷产品保护线路免受雷电干扰，且自动化开关投资金大，运维要求高，对于安装选点也有一定要求。

3、线路避雷器

(1)线路避雷器是目前最常见、最有效、性价比最高的防雷措施。主要分为带串联间隙避雷器和带脱离器避雷器。

（2）科学配置线路避雷器是防雷的关键措施。一是推动大通流容量避雷器应用，防护等级为Ⅰ级的线路、雷害严重或避雷器频繁故障的线路宜选择标称电流10kA大通流容量配电线路避雷器；二是根据差异化配置原则及雷区划分来确定避雷器安装密度和接地要求，中雷区每4基安装一组避雷器，多雷区及强雷区每2基配置一组避雷器;三是合理提高品控要求，开展配网避雷器整只2ms方波试验和整只大电流冲击试验，提高配网避雷器质量；四是制定差异化轮换的运维策略，根据各区县局地闪密度、地形、线路参数等因素开展配网避雷器预期寿命评估，按照评估周期进行轮换，开展轮换后避雷器试验检测，动态调整轮换周期；结合南网配网设备标准化提升专项工作，明确可摘挂式避雷器底座尺寸，增加各供应商底座通用性，降低避雷器轮换工作对供电可靠性的影响。

（3）线路避雷器的局限性分析。配网避雷器预期寿命无严格定义，配网避雷器在实际运行中存在功能失效风险 计算评估避雷器的预期运行寿命，通过在寿命末期采取更换等措施 可减少避雷器故障 避免其防雷保护功能失效。 配网避雷器预期寿命主要取决于避雷器的设计条件和外部运行条件。常靠运维经验开展更换。但线路避雷器因与带电设备近，安装、拆除带电作业要求高，常结合停电检修进行。容易导致缺陷避雷器更换不及时，影响线路防雷能力。

4、石墨基柔性接地装置

（1）石墨基柔性接地装置是一种新型接地装置，主要对比传统地网，具有耐腐蚀、安装容易、工频阻抗优等特点。逐步使用，有助于提高设备防雷能力。

化学性能如上

（2）架空线路防雷接地要求：

1、配置固定外串联间隙避雷器的杆塔原则上可利用钢筋混凝土电杆或铁塔的自然接地作为防雷接地，无需设置专门接地。有需要的可设置专门接地。原则上人口密集地区的杆塔应设置专门接地，同时其接地电阻的要求不应大于 10Ω。建议有条件的情况下，尽量设置专门接地。

2、接地形式：设备保护用避雷器的接地线应与设备金属外壳连接，然后再接地。这样做的优点是设备绝缘只承受避雷器的残压，否则还应包括地电压。

3、接地电阻：配置无间隙避雷器的杆塔应设专门接地，柱上开关的防雷接地电阻应不大于 10Ω，台变的防雷接地电阻应根据容量匹配：容量大于或等于 100kVA时接地电阻应不大于 4Ω，容量小于 100kVA 时接地电阻应不大于 10Ω。

（3）接地装置的局限性，接地装置损坏需通过测量发现，高度依赖于运维人员，难以通过监测发现接地装置损坏。存在接地装置损坏更换不及时的风险。

结语：根据以上的研究和分析，已经对10kV架空线路容易受雷电因素的影响的原因进行分析，并且进一步研究了10kV架空线路受到雷电因素影响的危害，并且针对10kV架空线路设置防雷装置的方案进行设计和分析，由此发现对10kV架空线路进行防雷装置的配备对于10kV架空线路的安全运行有很大的影响。也正是因为以上的研究和分析，相关工作人员应该对于10kV架空线路的安全运行更加的重视，根据各个地区的特点制定满足各自特点的防雷方案，最大程度上的保证线路的运行安全。

参考文献

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