配电架空线路避雷措施

邱思琛

国网福建省电力有限公司长汀县供电公司，福建 龙岩 366300

摘要：随着我国经济的快速提升，人们对电力使用需求的可靠性和稳定性要求变得越来越高。10kV配电线路以及设备出现故障不仅会给人们的生活带来不便，同时也会给企业造成巨大的经济损失，进而降低电力公司供电服务的水平。近些年来因为雷电所导致的电力事故层出不穷，在整个电力事故原因中占据很大的比例，所以我们要对10kV配电线路设置中的防雷工作进行探讨，提出相应的防范保护策略

关键词：10KV配电；架空线路；避雷措施

1 雷电的形式及其危害性

与电力系统运行有关的过电压中，内部过电压由于电气设备具有较强的绝缘性能，有抗内部过电压的能力，危害性较小。而大气过电压是由于雷电直接对线路设备或其附近放电，产生足以对电气绝缘有危险的电位升高的过电压，这种过电压产生的危害相当大，其造成的事故在电网总事故中约占30%~50%，必须特别予以重视。

大气过电压有两种基本的形式，一种是雷电直接对线路设备放电，其过电压所引起的强大雷电流通过线路设备流入大地，其值可达几百万伏以上，称为直击过电压；另外一种是雷云出现在架空线路上方，线路由于静电感应积累大量的异性束缚电荷，当雷云向其他地方放电后，线路上释放的自由电荷向线路两侧流动，从而产生很高的感应电压，其值可达几十万伏，称为感应过电压。雷电对电力系统的危害主要体现在以下几个方面：

（一）雷电的机械效应。击毁电气设备、杆塔和建筑；

（二）雷电的热效应。烧断导线，烧毁电气设备；

（三）雷电的电磁效应。产生过电压、击穿电气绝缘，甚至引起火灾或爆炸，造成人身伤亡；

（四）雷电的闪络放电。烧坏绝缘子、断路器跳闸导致线路停电。

2 架空线路遭雷击的主要因素

（1）塔杆存在雷击隐患。少数蜘蛛网线路当中的水泥杆是采用内部钢筋接地的，一旦遭受雷击，极有可能导致水泥杆抱闸，从而引发塔杆损坏，线路断路等。这一现象特别是在运行过后有严重风化、明显裂纹的水泥杆中。

（2）安全技术措施不够合理。少数配电线路的设备并没有按照相关的防雷要求进行安全装，其中少数10kV配电线路甚至没有相对的防雷措施。

3 配网架空线路防雷措施

3.1 线路过电压保护器

线路过电压保护器是由非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）串联放电间隙组成的防雷设备，如我们常用的外串联间隙金属氧化物避雷器。它的工作原理是通过氧化锌非线性电阻限流元件与绝缘子串联间隙的引流环的相互配合，快速切断在雷电过电压造成的工频续流，有效限制雷电过电压，防止线路断线跳闸。雷电冲击过后，电网的系统工作电压直接加在避雷器本体上，因氧化锌阀片的工作特性，避雷器本体瞬间恢复到高阻抗阻断状态，工频续流被抑制在很小的范围内无法建弧，串联间隙绝缘性能迅速恢复正常，因而避雷器和线路恢复到正常运行状态。线路过电压保护器与避雷器相比有以下优点：（1）正常运行工况下避雷器本体不需要承受系统电压，不存在老化问题，使用寿命长，运行维护工作量小；（2）即使避雷器本体因雷击损坏或运行时间长而老化，因其有串联放电间隙使避雷器本体与线路隔离，不会引起线路发生接地故障；（3）无需设置专门接地，安装简便。但存不足之处是保护范围有限，需加大安装密度，在投资较大，增加杆上设备数量，对安装工艺要求高等。

3.2线路避雷器

在雷电击中配网线路杆塔时，雷电电流会分成两部分，分别经过导线、塔体，当雷电流超过一定值时，避雷器会发生动作进行分流，使大部分雷电流从引流线、避雷器中进入地网中。对于经过导线的电流，受导线电磁感应的影响，会出现耦合分量，避雷器大量分流的偶合作用可以对导线起到提高电位的效果，控制导线与塔顶间的电位差，避免绝缘子闪络问题的发生，达到防雷保护的目标。在配网线路避雷器的安装中，需要注意的事项有：①在安装位置上，要尽量选择多雷区、雷击概率较大的杆塔，优先安装在铁塔上；②在安装过程中，避雷器应当避免有外部荷载，避免避雷器损坏，并确保安全距离符合要求；③在避雷器接线上，接地线、接地网都需要单独敷设，不能与杆塔共用，接地线截面要超过25mm2，接地网电阻应小于10Ω；④在引下线连接上，应与接地网保持良好连接，尽量缩短长度，材料适宜选用截面2525mm2的铜芯绝缘线。

3.3 促进自动式重合闸装置的安装

在行业实际的发展过程中，雷电的发生，会导致线路闪络问题的发生，而跳闸能够实现自动重合，对应的绝缘性能也会得以自动恢复，在这一问题的基础上，还需要将自动重合闸装置进行安装，将其安置在架空线路上，从而解除瞬间雷电故障问题的困扰，保证电路线路的运行稳定性。从我国当前的发展情况来看，110kV以上的架空电力线路，都能在实际的工作开展过程中将自动重合闸进行安装，其应用效果尤为显著，能有有效提高闭合机率。同时，在将其应用在30kV以下的电路中时，其应用有效性也相对较高，是当前行业建设中较为重要的一种防雷手段。

3.4 加强自然环境预防

绝缘子的使用也有着很多不同之处，依据实践经验可知，悬挂式绝缘子在雷击情况下，一般不会出闪断路现象，故障一般都发生在安装针式绝缘子线路上，所以提高路线上的防雷水平，就必须提高针式绝缘子的技术水平。比如，可以将传统的p-15t型换成psQ-15T型，这样可以对相应的绝缘子的防雷能力进行加强，在新近架设的线路上应使用加强型的双瓷横担的装置，可以有效地加强绝缘子的性能，保障线路安全。同时，在线路上安装避震针，与其相呼应的措施是拓展泄雷通道，其安装的位置有一定要求，一般要保证安装位置附近不能有高层建筑，地势最好相对开阔，这样可以有效的解决雷击问题，还可以通过网络对雷击多发的地区进行划分，在高发区实施监控，保证雷击问题快速应对，保证配网运行安全。

4 防雷线路的接地设计

4.1在塔杆方面。首先，需要对线进行选择，这就需要从实际情况进行入手，对架空线路的实际布设情况进行了解，并对雷电的发生概率进行评估，尽量选择一些累计发生率相对较低的地段进行设计，从而将其设计的合理性和安全性进行有效增强。同时，在具体设计工作中，还需要加强勘察和测量工作的实施力度，要能够在对这些勘察数据进行掌握的基础上，将工程所需要的数据进行计算，从而促进设计方案的合理性。

4.2在电阻方面。在进行架空电力线路的电阻值设置时，需要将其进行适当降低，接地能够将拉线及其杆塔相连接等方式进行应用，在这种情况下，如果其对应的土壤电阻值相对较高，则可以将土壤更换或是复合接地等方式进行应用。同时，要想将其塔杆的冲击力电阻值减少，则还需要将接地线加长方式进行应用。

4.3在降阻剂应用方面。要想保证其防雷效果，在进行设计的工作过程中，还可以将降阻剂进行应用，实现对接地装置的改善，而针对一些经常会受到雷击的杆塔及线路，要想保证将其电阻值进行有效控制，将降阻剂进行应用是非常有必要的。在我国电子信息技术得以快速发展的背景下，降阻剂的应用也逐渐突出，它能够在降低接地电阻的同时，快速的渗透到土壤中，将电流进行有效分散。也就是说，这样的降阻剂在山区岩石较多的地方应用效果显著。

5 结语

作为人们日常生活中的一项必要能源，电力供电的稳定性，将会对人们的衣食住行造成最直接的影响。架空配电线路的网架复杂，线路沿线设备多、种类广，如果没有良好的防雷措施，容易导致架空线路遭受雷击的危害，严重时会对人们的生命安全造成影响。因此只有找到架空线防雷薄弱点，针对性制定有效的防雷措施，才能保证供电线路的安全运行。

参考文献：

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[3]柏峰.电力架空线路故障原因分析及处理[J].通讯世界.2015(24)