雷击配电变压器事故分析及防雷措施研究

王昌武 赵天奇

（国网江苏省电力有限公司泗洪县供电分公司，江苏 宿迁 223900）

南方大部分地区由于地势、气候等原因，经常出现暴雨、雷电等自然现象，配电线路网内部配置容易遭到雷击的损害，继而实现电压转换的变压器无法正常工作。发电厂、供电基站只能采取切断电路、停止电压供应等措施，以保障居民的生活安全。尽管少数地区安装避雷针，但还是不能完全避免雷击下高电流电压带来的危害。此外，在经济飞速发展的形势下，电线杆、供电箱等电力建筑分布密集，有的甚至靠近居民住所，明显增加了雷击事故的可能性。

一、配电变压器雷电事故的原因分析

（一）避雷设备缺乏

众所周知，避雷针、避雷器等有效设备市场价格较高，大多数都由个人企业或政府部门订购安装，普通民众在有限的经济条件下，一般不会购入使用。并且，乡镇等政府部门考虑到耗费成本等因素，只在少数输电线路密集的区域安装避雷设备。这就导致了大部分配电线路网是处于无避雷措施的状态，在雷雨等恶劣天气条件下，其电能的传输运送容易受到干扰，进而出现摧毁电路系统的现象。

（二）配电变压器的自身特点

现阶段使用的配电变压器性能和质量不够完善先进，在生活中大规模应用时，常常出现接地电阻损害的现象，继而引起变压器的功能严重受损[1]。主要原因是电网工作人员在安装配电变压器时，因操作不当，未将接电线路顺利连入地下，致使多数电线裸露于地表，接地电阻也与变压器所提供的电压不匹配，容易引发雷电事故。

二、雷击引起的电力系统损害

（一）雷击现象的概述

夏季，雷击暴雨狂风等现象比较常见，其中雷击造成的不良影响最严重。在生活中，存在多种引起雷击现象的不良因素如空气灰尘，污染气体等均会增加其发生的可能性[2]。雷击现象发生的主要原理包括两个方面，一种是在恶劣的天气条件下，空中的带电云层与地面上某一带电点短时间内发生猛烈电力联合，进而迸发出巨大能量，迅速产生电闪雷鸣现象。另一种是在多种静电因素引起的情况下，带电云层通过传递致电等特点，导致地面上某一点带有一种电荷。当两者电荷撞击后，带电云层转移至其他区域，而局部区域的多个带电点，会在相互吸引的趋势下发生聚集碰撞现象，导致雷电现象再次发生。

（二）供电系统的主要危害

雷击能在短时间内产生高电压和高电流，其具有以下特点，第一是放电速度极快，数分钟内能产生高负荷的电能[3]。第二是电流值不稳定，可迅速上升到达峰值，往往处于波动状态。第三是释放出的电压持续处于高峰状态，通常是正常电压的几十倍。由于这些自身特征的影响，雷电现象易造成配电器、电路系统、配电网络的损害。

在供电系统危害领域，首先是在雷击的电磁波效应下，一些依靠电能运作的家用电器设备如电视机、电脑等发生断路故障，不能运转工作。往往是因为电气设备中具有电磁转换器，由磁场和电场双重能量供应，而雷电现象的高电压电流会引起其内部的电磁转换紊乱现象，频率、功率的不匹配会使得设备失效。当直流电击现象发生时，地面上多个带电点的电压联通，极易发生碰撞起电，位于其周围区域的配电线路、变换器会在电力能量的冲击下，彻底被击毁崩溃。最重要的是在雷电天气下，信号传输塔、电能变换器等多处于地势较高的地方，且自身所带的电能较多，不仅会使受到雷击的风险增加，并且雷电闪过时，产生的大量热能，易烧毁电路设备，甚至会出现火灾。因此，雷击可引起多种电力系统的损害，易发生多种电路故障的现象，严重影响能源的利用和发展。

三、配电变压器的防雷措施

（一）合理设置配电变压器的位置

据相关资料显示，配电变压器安装的具体位置是造成雷电事故发生的一大因素，处于高处，电杆密集处的配电变压器会明显提高不良事件的风险。因此，电网的技术人员应测量地势指标，结合地理条件等因素，合理安排配电变压器的位置，避免多个变压器位置过近，以免发生二次电路事故。另外，尽量减少电杆上出现多种不同类型的电线，它们所需的电流电压往往不同，配电变压器的工作风险会加大。

（二）正确安装避雷器

为保护线路中的配电变压器不受到雷击的侵害，技术人员应正确安装避雷器，须将避雷器分别安装在变压器的两侧。这样既可以避免变压器的高压端受到雷电的损害，又可以起到储存少量变压器低压端的残存电压，以防止过高的电压击穿变压器内部配置。

（三）改进配电变压器地接地装置

当运用配电变压器时，需要将其电线一端接入地下。而许多工作人员由于不熟悉接地操作，且对相关配置不了解，容易造成接地不良，从而诱发雷击事故。所以，技术人员需完善改进配电变压器地接地装置，设置多种简单易行地接地方式的线路，更好地适应地势条件，方便工作人员的使用。

四、结束语

综上所述，配电变压器在电路系统中起着至关重要的作用，也是实现通电线路中，高低电压转换的重要保障。然而，不合理的安装配电变压器后容易引起雷电事故，造成变压器失效、电路损害，影响人们的正常生活。因此，相关部门需要根据雷电事故的特点，采取多种避雷措施，并在此基础上，逐步改进完善现有的配电变压器，以最大化地降低雷电事故的风险。