配電線路中的防雷技術措施

文/吳浩湧 譚海軍 蔣其躍

配電線路中的防雷技術措施

文/吳浩湧 譚海軍 蔣其躍

中國的電力工業互聯網戰略已經在全球開始實踐，其目標旨在解決世界能源危機。這種基于舉國體制的惠及人類的偉大戰略主要是中國掌握了世界領先的電力技術。目前在“一帶一路”經濟帶的發展及帶動下，電力設備、電力技術、電力工程的基建能力正在向外輸出；尤其是中國在配電線路中的防雷技術在當前也在不斷提升與完善。因而在這種國際戰略與國內轉向現代化改革的背景之下，有必要從大處著眼、小處著手，對配電線路中的防雷技術措施加以討論。

配電線路 防雷技術 措施 研究

隨著中國近年來的電力網絡改造目前基本上完成了全國范圍內的電網完善，但電力配電線路中往往會由于遭遇雷電等自然現象而造成損害。具體如雷雨天氣狀況下，雷電傳導至配電線路后會直接對配電線路及其電網系統運行造成破壞，這種現象的發生來自雷電通過配電線路時產生的電流所產生的巨大熱量所致，通常表現有燃燒、爆炸等，嚴重者直接會造成相關設備的破壞；目前的防雷技術往往會通過繼電保護裝置等實現切斷以達到保護。以下先說明配電線路防雷技術中的一些常見問題，然后說明其具體的實踐措施。

1 常見問題

在當前的配電線路中的防雷技術相對較多，從其常見的問題觀察，主要表現在桿塔、接地裝置兩個方面。以桿塔為例，目前在基層地區依然以水泥電線桿鋪設的配電線路為準，其內部多設置了鋼制內芯，外部以水泥裹覆，通常以鐵絲作為地下引線。這種較為傳統的配電線路連接點所采用的塔桿形式易在遭受雷擊時發生爆裂，根據一般事故的現象分析，主要會造成鋼芯暴露引發進一步的引線軟化導致倒塌。以接地裝置為例，其常見的問題集中于腐蝕方面，主要原因包括兩種，分別是基于地網的腐蝕、電阻下降。具體如對于494基混凝土、降阻劑的運用，就會造成配電線路接地裝置在應用6個月后逐漸受到腐蝕，并于3到5年范圍產生斷裂現象（腐蝕率在50%以上，以接地下線為例腐蝕距離>50cm），一般的解決方法是更換接地裝置。

2 具體的防護實踐措施

由于配電線路受到雷擊后會引發諸多危害與破壞性影響，因此在防護方面既要考慮到配電線路本身的防雷技術，也需要從相關的配套防雷技術方面進行綜合防護。以下結合實際工作經驗分別從配電線路的絕緣、配電設備、桿塔接地電阻、避雷裝置四個方面加以說明。

2.1 配電線絕緣方面防護實踐

目前配電線路中的重要絕緣元件以絕緣子為主，它的作用是通過固定母線達到安全距離范圍內的帶電導體-大地隔絕。通常情況下該元件在電氣絕緣強度、耐潮性能方面有較好的功能體現，然而所處環境的變化往往會影響到其功能的發揮，如交變電場環境下就會發生此類現象，因而一旦發生雷雨天氣就會出現閃絡事故，造成絕緣子功能缺失，從而對配電線路造成破壞，導致電網系統運行安全。建議通過提升絕緣水平的方法增強配電線絕緣方面的防護效果。比如，可以通過管護方法，增加定期、定時的檢查、檢修、故障處理、設備更換等；再如，對于配電線路所采用的絕緣水平相對較低的情況，則宜通過增加數量、加長它的結構性長度，以此達到最終的防護目標。

2.2 配電設備方面的防護實踐

在配電線路中的防雷技術防護實踐中除了一般的線路絕緣之外，還應該在當前10kV為主的配電線路條件下，對其配電設備的防雷水平加以提高；包括柱上開關、配電變壓器、電纜分支箱等。目前如閘刀的運用、柱上開關的開閉就可以實現對突發事故的及時處理。根據現有經驗可以采用在相關電器設備上置入防雷裝置的方法。比如，在柱上開關、閘刀方面就可以以這種方法提高其防護效果。其理由是采用這種方法可以減少雷電傳導過程中的電流，將其以分流的形式引導出去，以此減少過電壓、過電流可以對配電設備造成的損毀。再如，在配電變壓器方面，就可以根據其電壓的不同而進行分析，如特高壓、超高壓、低高壓等類型的變壓器就可以運用接地的方式，建立起四點接地的模式，由此達到防雷效果的提升。至于電纜分支箱則可以利用加裝無間隙的氧化鋅防雷器，有效的達到防爆功能的發揮等。

2.3 桿塔接地方面的防護措施

通常情況下因雷擊產生的跳閘現象因素較多，而桿塔接地電阻值所產生的影響既屬于其中一種，也會影響較大的一類。從其關系而言呈現為正比例關系，其一般表現是接地阻值增大、雷擊后的跳閘率升高，反之亦然。根據這個比例關系可以采取降低桿塔電阻值的辦法，具體如電阻值的定期檢測、數據采集與分析等；對于處于雷電多發區則宜增加檢測頻率。當出現異常或超出標準的情況時，可以及時的運用碳粉、降阻劑達到下調或控制桿塔接地方面的防護目的。

2.4 避雷裝置方面的防護措施

采用避雷裝置也可以起到較好的防雷效果，保護配電線路及電網運行安全。比如，目前常見的應用就有氧化鋅避雷器、消雷器等。從運用與防雷作用方面分析，避雷器的應用因其結構、重量、體積、流通能力方面的比較優勢，可以對配電線路所遇到的雷擊問題進行較好的處理。比如，當雷擊造成過電流、過電壓時就可以發揮出氧化避雷器的分流耦合作用，達到導線電位的提高避免閃絡效應。而消雷器的使用就可以提前通過數據分析，利用與氣象關系的信息交互而實現電荷預估，從而利用異性電荷產生中合作用，由此做到提前預防雷電、規避雷擊對配電線路造成的危害及影響。

3 結束語

過渡的資源能源開發利用給人類的生存造成了極大的困境。目前首要解決的問題是能源問題。中國雖然制定了全球能源戰略，但在發展中的速度相對較慢，而且一些國家在其中也扮演著重重阻撓的角度，這在很大程度上造成了能源危機問題解決的進度。雖然有種種困難與阻礙，但在配電線路中的防雷技術措施方面，卻可以加快改革，有效的采取一些提升配電線路絕緣水平、配電設備防雷水平、調整桿塔接地電阻、安裝避雷器及消雷器等措施，較好的推進我國電網系統的安全運行能力與水平，為進一步的防雷技術向外輸出做好準備。

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作者單位 深圳遠征技術有限公司 廣東省深圳市518102