试析配电线路的防雷措施

摘 要：本文就配电线路的防雷进行分析和实践，已包头固阳电力公司降低雷电引起的跳闸为例，试析如何防雷。

现今社会，电已经成为人们不可或缺的生活之需，而对于电力部门来说，输配电线路的防雷是保证居民正常用电的重要措施之一。根据电力生产的实际运行经验表明，在电网事故中，输配电线路故障是大部分原因，而配电线路绝缘水平低，直击雷及雷电感应过电压导致的雷击线路事故率很高，所以雷击跳闸占的比重较大。在包头地区农村配电线路，因为气候、地理、环境的制约，直接或间接的影响了配电线路的运行安全。比方说点多、面广、线长、地区开阔，走径复杂，而配电线路又直接与客户端连接，致使供用电情况非常复杂，造成设备故障率居高不下。下面以包头市固阳县为例试析配电线路的防雷措施。

一、10KV配电线路的雷击故障分析

1、雷击造成输配电线路跳闸24次，占跳闸总数的57.1%。

2、鸟害造成输配电线路跳闸4次，占跳闸总数的9.5%。

3、外力破坏造成输配电线路跳闸1次，占跳闸总数的2.4%。

4、用户自管设备检查维护不到位造成的跳闸9次, 占跳闸总数的21.4%。

5、其他原因造成输配电线路跳闸4次，占跳闸总数的9.5%。

针对这些事故我们进行认真分析，找出引发配电线路故障的主要因素，输配电线路设备的防雷害、大风等自然灾害措施不够坚强有力，雷区的确定不够准确、范围小，防雷设备投入少、量不够。根据上述问题进行了预防整改措施，有效的提高了线路、设备运行维护水平，防范事故于未然，进一步保证农电配网供电可靠性。

二、雷过电压的影响

通过对上面的输配电线路遭雷击造成的跳闸进行分析，发现同样是被雷击，可是出现的结果却不一样。在雷击过程中破坏性最大的是过电压，它不仅造成设备中敏感电子器件损坏,同时引起线路保护、线路监控系统误动作,甚至会造成停机的严重后果。可是，雷电引起的过电压也是有分别的。具体有以下两种：

1、感应雷过电压：雷闪击中电气设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备上感应出的过电压。感应雷可由静电感应产生，也可由电磁感应产生，形成感应雷电压的机率很高，对输配电线路威胁巨大，这也是输配电线路的防雷工作重点。

2、直击雷过电压：雷直接击中地线或绕击到导线上，雷电流在接地电阻上或导线的阻抗上的电压降叫直击雷过电压，其值可达几百万伏以上。直击雷一般通过避雷针将雷电安全导入大地中去。

三、过电压保护措施

从2003年国家加大对农村电网的投资以来，包头地区电网发展迅速，截止2007年已达到户户通电。但随着经济的快速发展，逐渐显露出配电线路管理上的不足，特别农村配电线路，受地理位置影响，地区开阔，时常发生雷击跳闸事故，事故率居高不下，严重影响农村配网线路的安全运行。为保证村民的生产、生活用电，提高供电可靠性，农网安全运行的重点正慢慢转移到配电线路的防雷措施上来。

1、配电线路加装硅胶绝缘子

在配电线路中瓷绝缘子更换成硅胶绝缘横担是全面提高线路绝缘水平的重点。只有加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻，使雷击后不发生闪络，雷电也因爬距加大而无法建弧，有效的提高了线路的绝缘水平。

优点：不用专门的人员进行维护，提高配电线路的缘绝水平。

缺点：造价高，在防止绝缘导线断线方面效果不明显。

2、保护间隙

它是一种最简单的灭弧装置，在雷击过程中将电弧拉长，使电网电压不能维持电弧燃烧。

缺点：必须借助于自动重合闸配合来切断电弧；间隙电压扰动将影响电能质量；间隙放电可能导致线圈形式的设备陡波击穿。

3、防雷金具和悬垂线夹闪络保护器

它们在原理上是相同的：防雷金具绝缘导线固定处剥离绝缘层，加装特殊设计的金属线夹，避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。

采用悬垂线夹和其它装置作为闪络保护器。

缺点：防雷金具的绝缘导线影响机械拉伸性能，对供电的可靠性和电能质量有所降低。悬垂线夹抗震性能较差，尤其包头地区风沙大，在大风天气里常发生故障，对供电的可靠性和电能质量有所降低。

4、增长闪络路径

只要绝缘路径足够长，就可以阻止工频续流建弧并切断工频续流。

优点：投资成本较低，免维护。

缺点：在保待距离方面很难解决，间隙电压影响电能质量。

5、限流消弧角

将放电线夹穿透绝缘导线的绝缘层，当线路出现雷电过电压时，间隙首先放电，其次限流元件截断工频续流，防止了绝缘线路在雷击时断线的事故发生。

6、安装金属氧化物避雷器

农村地域广阔，很适合使用金属氧化物避雷器。在安装时，一定要在配网设备的柱上开关、配变、电缆头等处须安装。

缺点：保护范围较小；长期承受运行电压加速了电阻片的劣化而损坏；在消弧线圈接地系统中，如果发生避雷器击穿，将会造成接地。

7、自动重合闸。

一般线路缘绝都会有自我恢复性能，大多数配电线路在雷击后造成的绝缘闪络在线路跳闸后都能够自行消除，因此一定要配置智能开关。最重要的是要正确的设置开关的动作电流。这样不仅减少了瞬间冲击电流影响跳闸的次数，还避免了不同位置上的开关同时动作的同情发生，大大缩小停电的范围。

四、取得效果

1、鸟害造成的跳闸2次,占跳闸总数的11.8%，与2008年同期相比减少2次。

2、挂异物造成输配电线路跳闸5次，占跳闸总数的29.4%，与2008年同期相比增加5次。

3、电缆击穿造成的跳闸2次,占跳闸总数的11.8%，与2008年同期相比增加2次。

4、用户设备原因造成的跳闸4次,占跳闸总数的23.5%，与2008年同期相比减少5次。

5、其他原因造成输配电线路跳闸4次，占跳闸总数的23.5%，与2008年同期相比持平。

通过有计划的组织职工进行安全知识和业务技能的培训，严格执行《领导干部生产现场到岗到位规定》。加强输配电线路的运行维护管理，严格执行《生产设备责任化管理制度》，将线路、设备、台区落实到人，明确责任，对出现的责任性故障严格考核。组织一次线路、设备接地电阻的测量工作，对个别时间较长的接地网进行开挖检查，不合格的立即采取整改措施。加大配电线路防雷设备的投入力度，在划定的雷害区安装间隙避雷针240组，避雷器80组，以此减少因雷害造成配电线路的频繁跳闸。在线路初设时，按照气象条件、地形、划定的雷害区加装防雷设施。雷击跳闸事故明显降低，说明上述措施还是有效可行的。

五、结束语

配电线路是电力系统与用户直接相连的重要环节，它的运行环境比较复杂，运行水平的好坏直接影响到人民的生产、生活水平。为提高配电线路的运行水平，我局生产部门不断的摸索、学习，对配电线路的防雷工作积累了一些经验。配电线路的防雷保护是一个系统工程，需要多方位全面地考虑问题。现在，面对电力体制深化改革的形势下，电力企业只有不断提高自身的运行维护水平，才能满足市场经济的需求，这是获得持续发展的基础。因此，我们应该重视配网的管理，因地制宜,制定良好的防雷保护措施，使之有效地防止雷害事故的发生，加强供电能力，提高供电的可靠性，更好地满足社会经济发展需要。

参数文献：

[1] 齐文高，2011.基于供配电系统的研究.科技信息.

[2] 张利庭，2008.雷电对配电网安全运行的影响及防范研究.浙江大学硕士论文.

[3] 王坚敏，2007.10kV架空绝缘导线防雷击断线装置―穿刺型防雷金具研究. 浙江大学硕士论文.

[4] 周浩;陈熙君,防止架空绝缘导线雷击断线的穿刺型防雷金具. 浙江大学;宁波奉金电力金具有限公司.