配電線路防雷技術研究

摘 要：配電線路是電網系統的重要組成部分，與電網系統的穩定運行具有密切關系。由于配電線路經常要跨越很長一段空間距離，面臨著各種惡劣的自然環境，很容易遭受雷擊而發生跳閘故障，導致大面積地區發生停電，影響居民的日常生活和工業生產，給社會造成經濟損失。所以，配電線路必須要經過防雷技術措施的處理。文章將對配電線路遭受雷擊的危害進行分析，就配電線路中的防雷技術問題展開探討，提出一些具體的防雷技術措施。

關鍵詞：配電線路；防雷線路；電力安全

前言

現代社會對電力資源的需求量大大提高，電網的運行安全越來越重要。打雷作為我國境內大部分地區面臨的一種常見天氣，很有可能會對電網系統的運行安全造成一定的威脅。在我國，每年都有因為雷擊而引發的停電事故，造成了嚴重的經濟損失。對此，我國的電力行業要加緊配電線路防雷技術的研究，提高電網系統的安全水平。

1 配電線路遭受雷擊的危害

雷雨天氣是我國南方地區比較常見的一種天氣。雷擊會對電網系統的運行造成一定的危害，尤其是對配電線路。首先，雷擊會帶來巨大的電流，擊中在配電線路上時，會產生巨大的熱量，導致配電線路發生燃燒、爆炸，燒毀電路導線，還容易損害電線桿塔和其他電力設備。其次，雷電擊中配電線路，會導致導線的過電壓劇烈升高，繼電保護裝置為了保護電力系統，會自動進行跳閘動作，切斷運行線路，造成大面積停電，嚴重影響工業生產和附近居民的日常生活[1]。

2 配電線路防雷技術存在的問題

2.1 桿塔

我國的配電線路主要采取水泥電線桿的形式。水泥電線桿內部有鋼制內芯，外部由水泥包覆起來，對鋼芯起到保護作用，地下引線采用鐵絲作為材料[2]。如果遭受雷擊，就會造成水泥桿爆裂，鋼芯直接暴露在空氣中，地下引線產生巨大熱量發生軟化，電線桿發生倒塌。

2.2 接地裝置

接地裝置出現問題，出樣是因為兩種原因：一種是地網受到了腐蝕，另一種是地網電阻下降。比如，配電線路的接地裝置使用494基的混凝土和降阻劑，接地裝置會在使用半年后被腐蝕的速度大大增加，三到五年后便會出現斷裂。這時候便需要進行更換，因為往往到了這一階段，地網的腐蝕率已經超過了一半，尤其以接地下線距離地面50厘米內的部分腐蝕最為嚴重[3]。

3 配電線路的防雷措施

3.1 提高配電線路的絕緣水平

絕緣子是配電線路中的重要元件，能夠對母線起到固定、支持的作用，讓帶電導體與大地之間隔絕足夠的安全距離[3]。一般來說，絕緣子需要具有很高的電氣絕緣強度和很強的耐潮濕性能。但是，由于長期處于交變電場的環境當中，絕緣子的絕緣性能會發生下降，甚至功能完全喪失。如果電網系統的工作人員沒有及時對這些性能下降或者功能喪失的絕緣子進行更換，就容易在雷雨天氣發生閃絡事故。所以，為了維護電網系統的運行安全，必須提高配電線路的絕緣水平，定期對配電線路的絕緣子進行測試與檢修。根據我國的相關規定，測試與檢修的周期一般為兩年，對于零值、低值、有可能發生閃絡效應的絕緣子，要及時進行更換維修；對于一些絕緣水平比較低的配電線路，需要增加絕緣子的數量，加長絕緣子的結構長度來進行防雷。

3.2 提高配電設備的防雷水平

我國10千伏的配電線路當中，主要的配電設備有柱上開關、配電變壓器和電纜分支箱等[4]。其中，柱上開關及其閘刀是為了保護配電線路的安全。一旦配電線路出現緊急情況，可以通過閉合或者斷開柱上開關來確保配電線路不受突發事故的影響。為了有效提高柱上開關的防雷技術水平，需要在柱上開關和閘刀兩側加裝防雷裝置，在發生雷擊時有效將電流分流出去，避免對柱上開關及閘刀造成損壞。配電變壓器，簡稱“配變”，是將交流電流的電壓進行變換，從而傳輸電能的電器裝置。按照電壓等級的不同，變壓器分為750千伏以上的特高壓變壓器、500千伏到750千伏的超高壓變壓器、35千伏到500千伏之間的普通變壓器和35千伏以下的低壓變壓器。配電變壓器基本上是電壓在10千伏到35千伏之間的變壓器，其低壓側和變壓器的外殼、低壓側中性點、高壓側變壓器，都要進行接地，形成四點接地的模式，能夠有效防范雷擊。電纜分支箱，是將電纜進行分接和轉接的裝置。電纜分支箱的兩側也要加裝無間隙的氧化鋅防雷器。氧化鋅防雷器具有防爆脫離功能，能夠在電纜分支箱出現雷擊危險的時候切斷與其他電纜分支箱之間的聯系，防止發生爆炸。

3.3 桿塔接地電阻調整

配電線路遭受雷擊而發生跳閘的幾率受到很多因素影響，桿塔的接地電阻值是其中影響程度比較大的一種。桿塔的接地電阻值與雷擊跳閘率成正比關系，即接地電阻值越大，雷擊跳閘率越高，接地電阻值越小，雷擊跳閘率越低[5]。所以，配電線路必須降低桿塔的接地電阻值。根據我國架空線路的運行章程，電網系統的工作人員要定期對線路上各桿塔的接地電阻值進行測試，尤其是對于雷雨天氣頻發的區域。如果桿塔的接地電阻值超出標準，就要用碳粉、降阻劑降低其接地電阻，降低配電線路遭受雷擊的可能性。

3.4 安裝避雷器與消雷器

避雷器與消雷器是配電線路的重要防雷裝置。氧化鋅避雷器是我國電網系統經常采用的一種避雷器，具有結構簡單、重量輕、體積小、通流能力強的優點[6]。在配電線路遭受雷擊時，氧化鋅避雷器就會對雷電進行分流，通過分流耦合作用提高到導線的電位，將導線與塔頂之間的電位差保持在絕緣子閃絡電壓之下，可以有效避免閃絡效應的發生。消雷器的運用同樣可以降低發生雷擊跳閘現象的幾率，具體工作原理如下：在雷云對地面發出雷電之前，消雷器就能夠感應到雷云散發在空氣當中的電荷，在自身的尖端產生完全相反的異性電荷，吸引雷電的電荷發生中合作用，降低雷電對配電線路的影響程度，從而規避雷擊跳閘事故。在配電線路上安裝避雷器與消雷器之后，還要定期進行檢測，確保避雷器和消雷器處于良好的工作狀態，對于性能下降或者出現故障、無法正常工作的避雷器和消雷器，要及時予以更換，維護配電線路的正常運行。

4 結束語

電力能源是我國經濟發展不可缺少的重要戰略能源之一。只有維護電網系統的穩定運行，才能夠確保我國工業生產和居民日常生活的正常進行。雷擊作為一種常見的配電線路故障原因，對我國電網系統的安全運行造成極大威脅，給我國社會帶來了嚴重的經濟損失。我國的電力企業要加緊防雷技術的研究，彌補我國現行防雷措施中的缺陷，綜合采取多種手段，確保配電線路對雷擊的防范能力，提高電網系統的安全運行水平。

參考文獻

[1]喇元，胡賢德，彭發東，等.10kV與35kV配電線路防雷技術比較[J].能源工程，2013，5：1-4.

[2]廖水川.探析山區10kV架空配電線路防雷技術的應用[J].中國新技術新產品，2015，11：185.

[3]馬麗文.配電線路運行檢修技術及防雷方法[J].科技風，2015，13：83.

[4]鄒一琴，姚健，袁昌.農網35kV線路防雷分析與改造方案設計[J].自動化技術與應用，2015，10：146-149.

[5]梁亮明.10kV配電線路防雷技術分析及解決方案[J].電子世界，2014，16：55-56.

[6]溫靈鋒.探析山區10kV架空配電線路防雷技術的應用[J].中國新技術新產品，2015，23：187.