配电网线路防雷措施研究与应用

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　　【摘  要】城市快速扩张的结果就是城市人口的用电需求不断地上升。由此对电力设备以及相关电力网络线路的运行稳定性和安全性的要求则变得越来越高。除了对人为造成的破坏进行预防之外，电力设备还需要预防雷电对其电力线路所带来的影响。由于配电网线路很容易遭受雷击从而造成配电网雷击事故，长期以来雷击引起的停电事故频繁发生，导致了很大的经济损失，因此文章就对配电网线路如何防雷以及防雷系统进行研究分析。
　　【关键词】配电网线路;雷电破坏;防雷措施
　　1 引言
　　随着社会的不断发展，电力线路的增多，雷电对我们供电系统的影响也是越来越大，配电网线路防雷系统的研究也就显得越来越重要。配电网和配电线起到连接电力供应整个电力使用的纽带作用，它也是整个电力供应过程中极易出现问题的一环，而雷电具有极强的破坏性，因此防雷变得尤为重要。雷电的危害主要划分为：热效应、机械效应、电压效应以及电磁效应。加强配电线路的防雷措施可以有效减少因雷击造成的损害以及跳闸停电的次数。
　　2 雷电的破坏
　　（1）雷电感应。天空中的带电云层和与大地之间产生的巨大静电场。在雷击作用下出现大范围的电力释放，当正负电荷与附近地面中的导体、电力线路以及金属设备相接时，就会产生束缚电荷。由于无法快速疏散电荷而形成了感应过电压。尤其是当雷击放电与输电线路相交时这种感应器过电压的数值可达到数百千伏，瞬間导致整个电力网络中的线路由于电流和电压过大出现绝缘闪络的现象，进而影响到整条线路上的所有连接的电气设备受到破坏。（2）直接雷击。当雷电直接击打在架空电线路或是与建筑物接触时，强大的雷电所造成的电波会沿着输电线路直接进到建筑内部。同时高电位以及闪络放电的原因造成室内电气设备的损坏。雷电生成的电流值和电压数值非常高，低则几万伏瞬间电压值可达到几百万伏。而且它出现的时间非常短暂，短时间所释放出的巨大能量从功率角度来看具有强大的破坏力。
　　3 配电网线路防雷措施的应用
　　3.1 规避外力破坏
　　外力对配电线路的影响是较为严重的，如在配电线路经过的地区，由于出现交通事故导致配电线路的电线杆被撞断，使配电线路发生故障。对于配电线遭遇外力的破坏是无法完全杜绝的，所以，在配电线经过的区域，当地有关部门应当组织相关工作人员，对配电线路周围进行定期巡查，尽量减少外力对配电线的破坏。在部分发达地区，支撑配电线的电线杆可能会因为使用时间过长，出现老化的现象，此时电线杆最容易因为外力而被破坏，所以，当地电力部门应当在老旧电线杆出张贴警示标志，另外，电力部门对于老旧的电线杆应当及时上报更换。随着我国经济水平的不断提高，人均GDP增长快，政府部门应大力招资，建立专门的配电线路团队，切实保障配电线路安全。
　　3.2 装设线路自动重合闸装置
　　供电所的配电线路遭受雷击时，大部分是瞬时性的接地故障。装设配电线路自动重合闸设施，可以实现自动重合，保证配电线路的正常运行。在配电线路上装设避雷线，其防雷效果简单高效。除防雷之外，避雷线对配电线路的导线具有屏蔽作用和耦合作用，能够降低输配电线路绝缘子的电压数值，同时还具有分流作用，能够有效减小配电线路杆塔的顶电位数值。
　　3.3 合理铺设配电线路
　　一般情况下，配电线路的铺设，要根据铺设现场的实际情况、地理环境、气候环境综合考虑之后因地制宜的铺设配电线路。部分的配电线路当中有地级接地电阻的现象，而且多数的配电线路都是采用线路架空的形式。这些现象都会对配电线路的稳定与安全运行产生一定的影响，当发生有雷电的天气时，线路发生被雷击的概率就会非常大。因而一定要提高配电线路铺设的合理性，并且其铺设方案要经过上级部门的审核，以及当地用电单位和居民的审验。
　　3.4 线路避雷器
　　线路避雷器能够有效地提高电力线路对于雷击的耐受能力，降低因雷击而产生的跳闸概率，使电力线路能够稳定运行。然而这种设备也存在一定的局限性：首先，动作电压以及残留电压等参数在设备生产过程中就已经预设，无法在后期进行调节，无法依据实际情况进行差异性保护;其次，避雷器设备主要是通过流容量来吸收电流，由于其具有局限性导致避雷器遭受雷电流量过大时，无法承受雷电流所产生的能量而引发爆炸;再次，避雷器设备很容易在使用过程中出现老化，损坏的问题，尤其是处于长期电压负荷的作用下，避雷器的阀片很容易出现腐蚀、老化的问题，进而引发电力网络出现故障;最后，避雷器投入成本较高，无法实现大规模的应用，而且使用一个阶段之后就必须要对避雷器进行更换或是调试，增加了设备的投入量和人员工作量。
　　3.5 降低输配电线杆塔的接地电阻
　　就输配电线路的实际情况来看，若杆塔的接地电阻相对较高，那么其遭受雷击的可能性也就会因此有非常大幅度的增加，那么所带来的损失也会因此增加。为此，在设计输配电路杆塔的过程中，必须对杆塔的耐雷情况以及接地电阻进行合理的计算，使其能够形成一个反比例函数干洗，从杆塔的实际情况出发，为其配置一个相应的土壤电阻率，并选取最佳的位置来进行施工，这是实现对输配电线路杆塔电阻进行控制的最有效的方法。具体实施方法：对接地体射线进行延伸，对接地体进行深埋处理，输配电线路杆塔接地体的深度应当结合实际情况来做出相应的选择，若处于非耕地地区，那么其深度应当达到60cm以上，而针对耕地地区则深度必须超过80cm。若出现接地电阻并未达到相关指标的情况，可以通过接地体射线进行延伸的处理方式来实现对接地电阻的控制，然而，针对接地体射线若超出了8根的情况，那么就无需实施延伸处理。
　　3.6 特殊环境下配电线路防雷设计
　　针对地形环境较为特殊的区域，在进行配电线路架设过程中，同样必须重视起防雷设计。例如：在经过易燃易爆场所时，必须为配电线路配置相应的防雷装置，并注意与其保持适当的距离，落实屏蔽器的配置，以防在遭遇雷击时，发生燃烧或者爆炸反应;在靠近大型水域的区域，应当配置相关的绝缘装置，并在其两侧配置相应的氧化锌避雷器。针对相对较为特殊的区域，应当结合以往的相关经验来构建防雷系统，从而最大程度上提高线路的运行安全性。
　　4 结束语
　　配电线路是我国常见的高压配电线路，其防雷措施的安装与应用对配电线路安全稳定的运行有非常大的影响。基于我国配电线路防雷措施应用的现状，要按照规范进行防雷措施的安装，并定期对防雷设施进行维护和管理，保证配电线路防雷的效果。
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　　（作者单位：国网阳泉市平坦供电公司）
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