分析配電設備的防雷措施

黃旭梅

摘 要：配電線路已經是我們社會發展中不可缺少的一部分，有了它人們的生活才能夠正常進行下去。然而日常生活中引起配電線路停電的原因基本上都是雷擊，雷擊可能會破壞整個配電線路或者影響用電安全，其造成的停電會影響人們的日常生活中以及工作。該文通過對我國配電設施現狀以及雷擊事故的了解，進而分析雷擊事故發生的影響因素，提出了配電設備防雷措施的重要意義，并針對以上因素提出相應的防雷措施或改進方法。

關鍵詞：配電線路 雷擊 防雷措施

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（b）-0070-02

在當今經濟與科技越來越發達的背景之下，電力系統已經成了至關重要的一部分，然而用電設備卻非常容易遭受雷擊。雷電是非常常見的自然現象，具有非常強的威力和不可預測性，非常容易造成著火、爆炸等安全事故，影響人們的生命財產安全。我國幅員遼闊，許多地區的環境差異非常巨大，這就使得對于配電線路的維護會顯得異常復雜。特別在一些氣候環境復雜多變的區域，很容易發生雷擊，造成配電設備的損壞。該文針對此現狀，給出切實可行并且行之有效的防雷措施，以供參考。

1 雷擊事故發生的主要原因

1.1 自然因素

配電設施故障率高，在城區、山區以及農村都有廣泛運用。因此在設計配電時，應該綜合環境因素進行設計。氣象環境是其中重要一環，夏季濕潤燥熱，雷暴日多，雷電活動強烈，容易造成雷擊。此外，還要考慮地形。配電線路所經區域若有較高山體或者信號塔，易引來雷擊；若配電線路要跨越較空曠水域，空曠水域的導電性會使得集雷效應顯著，雷擊幾率提高；配電線路靠近生活區域會使得線路易受影響，比如造成絕緣皮的腐蝕，在雷電多發時，容易發生雷擊。

1.2 設備因素

運行實踐表明，使用架空絕緣配電線路，可明顯降低事故的發展，提高供電可靠性和安全性，減小線路走廊空間，降低了維護管理工作量，大大提高了經濟效益和社會效益，但架空絕緣線路的結構特性和電磁機理決定其雷擊斷線的必然性，隨著配電網大量采用架空絕緣線路，雷害破壞絕緣和燒斷導線事故呈上升趨勢。由于現配電線路絕緣水平普遍較低，裸導線多，而絕緣子卻只有1～2片。故而雷擊在大地上產生的感應過電壓會作用在配電線路上引起對地閃絡，進而發展為相間短路，擴大雷擊造成的損失。即使現今城市配電線路絕緣率達到23%，這些線路都只是更換了原裸導線，并未增加相應防雷設施，仍舊使用成本較低的閥式避雷器，這種避雷器在雷雨天氣，表面易發生電流泄露，引發雷擊。

1.3 人為因素

配電線路結構復雜，應定時對配電線路及其防雷設備進行檢修，更換風化的絕緣子和避雷器，檢查接地網以確保正常運行。然而實際上由于許多配電線路地處偏僻，往往會忽視檢修。對于防雷接地措施而言，導線和引下線往往會接觸不良，這是由于大部分維修人員會選擇并溝線夾作為架空接地導線和接地引下線的連接器，有的為了方便甚至還會選取綁線直接纏繞。這兩種特別是在鹽堿條件下，容易發生非常嚴重的腐蝕現象，導致導線和引下線連接部分電阻增加，防雷效果削弱。

2 防范雷擊的主要措施

2.1 優化配電線路環境選擇

對于配電線路環境的選擇，完全避開山體與水域是不可能做到的，只要求能避開則避開。對于靠近生活區域的配電線路，要注意避開生活區域產生的污染對配電線路造成的影響，比如避開生活污水以防止污水對防雷接地裝置的腐蝕；同時還要注意配電線路不會受到人們無意間的損壞，避開車流密集的區域，以免遭到撞擊損壞。

2.2 提高設施防雷性能

關于避雷器的選擇，氧化鋅避雷器可以算得上首選。這種避雷器有效使用時間遠遠長于普通老式避雷器，而且較之更加輕巧，更易散熱，更耐腐蝕，最關鍵的是它的電阻是非線性的。這一特性使得它能夠迅速截斷工頻續流，有效吸收雷擊的能量，并將雷擊過電壓和感應過電壓限制在可控范圍內。為達到更好的避雷效果，氧化鋅避雷器可以和串聯間隙互相配合，間隙的分散性放電能夠有效釋放氧化鋅避雷器吸收的雷擊能量，以延長避雷器的使用壽命，這就是所謂的過電壓保護器。由避雷器的工作原理不難看出，避雷器是通過吸收雷擊的能量限制配電線路過電壓一達到保護電路的目的，故而避雷器吸收的能量有限，那么避雷器保護的范圍也就有限。因此，避雷器的安裝也是十分有講究的。根據經驗，每50 m安裝一組避雷器是較為合理的。另外，線路交叉處這樣的易遭到雷擊的地方應該適當增加避雷器。現有技術限制，不可能在不破壞原有線路的情況下安裝避雷器，這就使得對安裝人員的技術要求十分嚴格，要長時間培訓。除此之外，利用垂直接地體或降阻劑降低接地線的電阻也是避雷的有效方法之一。配電設備的接地電阻必須控制在較低的范圍才能使避雷效果特別顯著。

2.3 加強防雷措施的相關管理

配電線路遭受雷擊的現象非常常見，為不至于影響人們的正常生活和工作，對于防雷措施的安裝和經常性檢修就顯得十分必要。目前，最為普遍且有效的方法就是在必要位置增加防雷裝置和過電壓保護器以達到對配電網絡最大限度的保護。施工中可以使用完全絕緣的導線或通過局部絕緣來提高整個線路的絕緣水平。但這樣一來，施工及維護成本就會大大提高，故而要通過實地考察結合多方面的因素，對防雷措施的設計以及施工方案進行調整。與此同時，還要注意對防雷措施的保護和維修。應注意避開腐蝕性物質，避免防雷裝置遭到腐蝕而失去效用。對于不可避免的老化問題，應定時更換老化部件。而且防雷裝置要定時更新，以達到最高效的防雷效果。

3 結語

隨著經濟社會的發展，我國電力系統越來越趨于完善。配電線路最靠近用戶的部分是10 kV配電線路，也是絕緣最薄弱最容易引發雷電發生故障的部分。而一旦發生故障，就會造成巨大的損失甚至造成人身傷亡，因此，建立可行有效的防雷手段就顯得至關重要。為使防雷技術與配電線路配合達到更加完美的效果，降低雷擊事故的發生概率，保障電力系統的正常運行，在最近的安裝使用過程中發現，架空絕緣線容易進水氧化，引發導線腐蝕甚至折斷，這就需要材料技術不斷完善以及防護技術的不斷提高。

參考文獻

[1] 鄧文斌，李景祿，黃清社，等.10 kV配電線路雷害事故分析及防雷措施研究[J].電氣應用，2010（19）：40-43.

[2] 陳潔，姜建勛.10 kV配電線路雷害事故分析及防雷措施仿真研究[J].電瓷避雷器，2011（4）：73-77.