中压架空配电线路防雷技术张国有

中压架空配电线路防雷技术张国有

张国有

(广东电网有限责任公司汕尾陆河供电局516700)

摘要：随着人民生活水平的提高供电的可靠性越来越高，我国的电力事业得到了非常快的发展，企业用电量和居民用电量都在逐年提升。但是，受自然环境的影响，位于室外的中压架空配电线路极易受到雷击的问题，给配电线路的安全运行带来非常严重的影响。本文主要从雷击的种类和危害以及中压架空配电线路防雷击的策略两方面出发来进行研究。

关键词：中压架空；配电线路；防雷技术

前言

雷击跳闸在中压架空配电线路在运行过程中占比非常大，由于部分地区经济条件有限，一些中压架空配电线路未安装防雷设施，加大了配电线路遭受雷击的风险。而中压架空配电线路一旦遭到雷击，不仅会造成严重的经济的损失，还会给人民的生产生活带来非常严重的影响。因此，研究中压架空配电线路防雷技术具有十分重要的意义，本文将对此进行具体研究。

1雷击的种类以及雷击的危害

1.1雷击的分类

雷击分为直雷击和感应雷击两种。其中，直雷击指的是带电的云层直接对物体放电的过程，其破坏力非常强。根据我国电力方面的相关规定和标准，10kV以下的配电线路对避雷线和避雷针的安装不做硬性规定，一个重要原因就是雷电直接击中配电线路的情况较少。感应雷击则主要是指在雷云开始放电之前，配电线路上存在的正电荷会被吸引到电场突变点附近的导线上，原本配电线路上的正电荷就会逐渐变成束缚电荷，而负电荷则会被束缚电荷排斥到导线的两端进行运动。当雷云开始放电的时候，转变为束缚电荷的正电荷就会逐渐地失去束缚力，负电荷就会迅速地向导线中间靠拢，形成静电感应过电压。在直击雷放电形成的强大的脉冲磁场的作用下，瞬间形成电磁感应过电压。电磁感应过电压和静电感应过电压会逐渐累积，转变成感应雷过电压，电压的幅值会瞬间升高到400kV~500kV，导致配电线路故障，进而影响供电。

1.2雷击的危害

虽然现在的科学水平已经有了非常大的提高，但是依然无法完全避免雷击事故，只能采取一些技术手段来降低中压架空配电线路遭受雷击的可能性[1]。而雷击事故一旦发生，轻者会带来严重的经济损失，重者会给人民的生命财产安全带来严重危害，尤其是对于通电线路、配电电缆、输电设施以及一些距离输电线路比较近的建筑物，都可能会遭到破坏。发生雷害事故时候的雷电过电压相对于平时来说会高很多，甚至会超过一些电气设备的绝缘体的电压承载上限，导致跳闸，进而严重影响周边区域的供电，严重者还可能会引发严重的触电事故和火灾事故，严重威胁人民的生命财产安全。

2中压架空配电线路防雷击策略

2.1提升中压架空配电线路的绝缘水平

在正常运转的过程中，中压架空配电线路会在遇到雷电的情况下产生过电压，但是，由于一般情况下，中压架空配电线路的绝缘能力都会比较弱，这样一来，绝缘子击穿问题的出现概率就会大大增加。针对中压架空配电线路绝缘能力较弱的问题，施工人员可以通过对线路中的绝缘子进行升级换代和增加线路中绝缘子片的数量等方式来解决，这样能够有效地降低中压架空配电线路在运转过程中雷击问题的发生概率，进而保证线路安全运行。在对中压架空配电线路进行改造的过程中，首先要对配电线路的情况有充分的了解，根据实际情况来增加绝缘子片的数量，而相关研究也表明，配电线路中每增加一片绝缘子片，中压架空配电线路的过电压抵抗能力就会增加一倍。而在对绝缘子进行升级换代的过程中，可以考虑选择瓷横担，因为瓷横担的抗雷击能力大约是传统的铁横担抗雷击能力的3倍，能够大大增加中压架空配电线路的抗雷击能力。而对于一些没有条件更换绝缘子的配电线路，可以通过相应的技术手段来提升铁横担的抗雷击能力。例如：可以考虑将原有的P15型绝缘子更换成P20型绝缘子，进而有效地提升中压架空配电线路的抗雷击能力。

2.2在中压架空配电线路安装避雷装置

在中压架空配电线路安装避雷装置，一定要注意以下两个问题：

一是要根据中压架空配电线路的实际情况合理选择避雷装置，不同的种类的避雷装置有不同的适用环境。氧化锌避雷装置是现阶段配电线路中应用非常广泛的一种，其具有体积小、重量轻、散热能力强的优点，能够快速地拦截工频续流，并且能够及时吸收雷电产生的电流，有效减少配电线路中出现过电压的情况[2]。此外，一旦发生故障，为了使工作人员能够尽快地找到故障点，可以选择使用脱口式氧化锌避雷器，不仅可有效地提升线路的防雷能力，还能提升技术人员的故障排除速度，尽可能减少因停电给周围居民和企业带来的不便。

二是要注意避雷器安装位置的选择。在中压架空配电线路中安装避雷装置，能够有效地减少雷击对于配电线路的损坏。但是，如果整体安装避雷器的话，中压架空配电设备的安装成本就会大幅度增加，而且后期的维护和维修成本也是非常高的。因此，一定要重点关注避雷器的安装位置，不仅要尽可能地节约成本，还要能够有效地保护线路。安装避雷器一定要选择雷电问题高发的地区，而且线路的开关、刀闸、变压器上，配电线路上的十字型和T字型接口上，电缆线路转换处和线路的绝缘导线位置都要考虑安装避雷装置。此外在一些地形相对复杂的山区安装避雷装置的时候，还要考虑在转角杆处安装避雷装置，减少闪络问题的发生概率。

2.3降低接地装置的电阻值

中压架空配电线路在运转的过程中，杆塔接地电阻会在一定程度上降低电力系统的稳定性。在一些雷电问题出现频率较高的地区，因为接地具有较高的电阻值，在这样的情况下就非常容易出现雷击闪络的问题。为了提升中压架空配电线路的抗雷击能力，降低跳闸问题的发生概率。可以采用接地外引的方式对杆塔进行降阻处理，深埋接地体的电极，并合理地使用降阻剂。在对杆塔进行降阻处理的过程中，一定要选择合适的方法，并考虑到成本问题，设计多套降阻方案，并进行对比，选择最经济实惠、简单有效的方案，提升降阻效果。

2.4架设避雷线

避雷线主要对导线起屏蔽作用，用来分流雷电流，避免雷电直击导线。避雷线敷设于导线上方，一般沿全线架设，保护范围成带状，最适合保护导线，因此常常在线路上作为防雷的主保护。按照设计规程，10kV线路一般不架设避雷线，若按全线架设避雷线设计，必然增加工程造价，可是随着人民生活水平的提高和经济的发展，对供电可靠性的要求越来越高，为减少雷击引起跳闸的影响，对易受雷击的10kV线路雷击高发地段加装避雷线也是可行的。

结语

综上所述，中压架空配电线路是电力系统将电能输送至千家万户过程中的重要一环，同时也是保证电力输送装置有效运转的一个关键环节。在野外，中压架空配电线路遭受雷击的风险相对于其他部分配电线路来说要高很多，这会严重影响人民日常的生产和生活，因此一定要在线路附近合理地安装避雷装置，，降低线路遭受雷击的概率，进而保证供电质量。

参考文献：

[1]朱顺丰.配网设备防雷措施研究[D].华南理工大学,2016.

[2]陈照曦.山区10kV架空配电线路防雷技术的应用与研究[J].低碳世界,2016(30):79-80.

[3]林亮.山区架空配电线路雷害研究[D].华南理工大学,2015.