配电线路运行中的防雷措施应用

陈光银

（国网四川省电力公司丹棱县供电分公司，四川 眉山 620200）

0 引 言

配电线路设计采用绝缘体，主要是保证供电安全，同时降低故障发生的概率，但易受到雷击。雷击会导致配电线路运行障碍，不利于配电安全运行。为了解决这一问题，很多防雷措施被应用于配电线路。

1 配电线路防雷装置的原理和雷击原因

1.1 防雷装置的原理

防雷技术是一项系统工程，包含外部防雷和内部防雷两方面。外部防雷是对直击雷的保护，主要是通过金属杆、引下线、接地体系统将雷击产生的雷电流导入地底[1]，从而将雷电均匀释放，将绝大部分雷电能量直接导入大地，从而避免对线路的运行造成影响。内部保护是过电压保护，作用是均衡系统电位，限制过电压幅值。防雷技术的应用需要充分考虑当地的情况，综合分析环境，保证防雷装置的效果。配电线路的防雷技术主要有疏导式和堵塞式。疏导式是通过电流的释放方式实现防雷，堵塞式是通过提升配电线路承受雷击能力的方式实现防雷。防雷效果较好的措施主要包括采用防雷绝缘子、安装带间隙的氧化锌避雷器、线路直连氧化锌避雷器、全线路敷设架空地线、提高绝缘水平以及增大绝缘子闪络路径等[2]。需要说明的是，防雷措施的应用应该保证对正常线路运行没有影响。

1.2 配电线路的雷击原因

配电线路的雷击原因有很多。首先，配电线路绝缘水平不高，是线路雷击故障跳闸的重要原因。线路受到雷击的过程中，通常会释放雷电流。在雷电流释放的过程中，雷电电压值会持续升高，而部分老旧配电线路的绝缘水平不高，将造成绝缘子闪络或击穿而出现单相接地故障或相间接地跳闸故障，发生断线、停电的情况，且在短时间内无法恢复到原有水平。这对电力线路的安全可靠运行影响严重，还会带来较大的经济损失。其次，防雷水平不足。目前，电力企业都已经采取措施防雷，但是部分老旧配电线路或设备还是沿用原有的避雷装置，主要是阀式避雷器，效果并不理想，且并不适用于当前的线路。尤其是在部分农村地区，防雷措施不全面，出现雷击会导致停电而造成严重损失。最后，防雷装置安装后，没有完善后期检修试验工作。防雷装置安装后，需要检修线路防雷装置，主要包括接地电阻检测，避雷器本体耐压、泄露、局放试验，连接点接触良好、牢固检查等，以保证防雷装置能够充分发挥作用。但是，有些检修工作人员在配电线路检修中，对线路避雷装置检查不力，致使防雷装置无法发挥应用的作用。

2 配电线路运行中的防雷措施

随着科技的不断发展，防雷工作不断完善，需要在配电线路运行中重视对新科技、新产品和新工艺的运用，从而不断完善防雷工作。下面将分析配电线路运行中合理防雷措施的应用。

2.1 提升线路绝缘水平

提升线路绝缘水平，目的是堵塞雷电流。目前，部分老旧配电线路的绝缘水平不高，表现为绝缘子爬电距离路径长度不足。所以，在配电线路建设设计方面，应该提升线路绝缘子的绝缘水平，改变绝缘子的型号，采用爬电距离路径长、机械强度大的新型绝缘子，从而保证配电线路在雷雨大风等恶劣气候环境下的可靠运行，提升用电安全。10 kV绝缘子按结构可选用柱式绝缘子和悬式绝缘子，按功能可选用防雷绝缘子和防污绝缘子。绝缘子型号根据导线类型、最大使用拉力、地区所处海拔和环境污秽等级进行选择[3]。10 kV直线单杆宜选用爬电距离路径长的线路柱式瓷绝缘子。10 kV直线双杆宜选用2～3片交流悬式盘形防污瓷绝缘子串。10 kV耐张杆宜选用2～3片交流悬式盘形防污瓷绝缘子串。

2.2 采取多种措施防雷

2.2.1 采用防雷绝缘子

防雷绝缘子可用于直线杆和耐张杆。直线杆的防雷绝缘子在绝缘子两端安装放电金具和引弧金具组成放电间隙。放电金具内段导线若是绝缘导线时，绝缘导线应剥皮处理。架空绝缘线路宜3基安装1处，多雷区应逐基安装；架空裸线路一般不采用防雷绝缘子。耐张杆的防雷绝缘子在绝缘子两端安装放电金具和引弧金具组成放电间隙。耐张线夹内段导线若是绝缘导线时，绝缘导线应剥皮处理，每基耐张杆安装1处。当雷电过电压闪络时，工频短路电流将在放电金具与引弧金具之间燃烧，进而保护线路免受雷击损伤。

2.2.2 安装带间隙的氧化锌避雷器

避雷器与线路柱式瓷绝缘子并联安装。架空导线通过引弧环或引弧棒与避雷器顶端保持适当间隙，避雷器下端与绝缘子底部连接并与接地极相连。线路遭受雷击时，防雷装置伏秒特性低于线路绝缘子伏秒特性，串联间隙优先放电，避雷器本体发挥作用，限制雷电过电压幅值，并迅速切断工频续流，从而避免绝缘子闪络或击穿，保护导线的正常运行。架空绝缘线路应每基电杆安装1处，架空裸线路宜7～8基安装1处[4]。

2.2.3 线路直连氧化锌避雷器

线路通过引线与氧化锌避雷器连接，利用氧化锌避雷器非线性电阻特性和快速阻断工频续流特性限制雷电过电压。架空绝缘线路只能保护本杆设备，宜每基电杆安装1处；架空裸线路7～8基安装1处。

2.2.4 合理运用架空地线

架空地线架设于绝缘线路导线上方，能有效减少雷电直击导线概率，降低雷电在导线上引起的雷电感应过电压。架空地线对边导线的保护角宜采用20°～30°，规格一般采用35 mm2镀锌钢绞线，每基电杆应加1处接地[5]。架空地线保护方式适用于空旷地带、封山育林地带架空绝缘线路和架空裸线路导线的保护方式。10 kV配网线路进行避雷线设置，主要是提升防雷能力。若是出现高压雷电，配电线路中的电压和电流不会与外界产生电力共振，整个电力系统将处于一个平衡状态。

2.2.5 降低杆塔接地电阻

杆塔接地电阻的大小也是配电线路免受雷击的影响因素之一。所以，在雷电多发区域应该避免杆塔接地电阻过高，一般接地电阻不宜超过30 Ω[6]。杆塔工频接地电阻值应根据杆塔所在地土壤接地电阻率进行校核。降低接地电阻的有效方法主要是增大接地带的有效接触面积、延长接地带长度、增加接地极根数和深度以及换土等物理性降阻方式，不得使用化学类降阻剂。

3 对重要用电负荷需要重点防护

重要用电负荷线路容易受到雷击时，需对重要用电负荷性质、所处的地域环境采取有针对性的防雷措施。重要用电负荷处于农村空旷区域时，宜进行避雷线路的搭建，主要采取屏蔽手段，实现分流的线路建设。重要用电负荷处于城市区域时，一般采用防雷绝缘子或线路直连氧化锌避雷器的方式进行防雷。以上防雷措施经运行分析后，都取得了较好的效果。

4 结 论

综上所述，配电线路设计中的防雷设计十分重要。线路防雷电设计主要是利用堵塞和疏导原理进行防雷。目前，配电线路设计中的防雷方法主要是采用防雷绝缘子、安装避雷装置、降低杆塔接地电阻以及合理运用架空避雷线等方式，以保证配电线路的安全运行。配电线路防雷装置的安装中，需要重视对周围环境的了解分析。在充分了解周围环境、雷区分布、气候和天气等因素后，再选择合适的地点安装防雷装置。