浅析配电线路雷击与防雷

摘要：据河南省电力试研院提供的2003―2005年雷暴日统计，信阳供电区平均雷暴日超过40日，属多雷区，且雷暴小时及雷电强度都有逐年增加的趋势。信阳供电区10KV及以下架空配电线路的特点是防雷手段单一,主要有依靠无间隙的氧化锌避雷器进行防雷。近三年来的故障统计资料显示，因雷击原因引起的故障是自然灾害带来线路故障的80%。因此分析配网线路雷电故障性质及防雷状况，降低雷击跳闸率、断线率、针瓶击穿、避雷器爆炸,对配网线路的安全稳定运行具有重要意义。

关键词：配电线路雷击分析

0引言

随着我国经济建设的高速发展，全球天气的逐渐变暖，雷击（静电）灾害的发生愈来愈频繁，据统计分析，各种类型的雷击是造成局域电网甚至广域电网的大面积停电事故，造成社会治安混乱，极大的破坏群众安定生活的主要原因。因此，加强雷电防护建设已成为当务之急。本文对河南信阳地区2007年7月关于雷雨受灾配电设施统计及分析,对其2005-2008年以来所辖设备、线路雷击故障跳闸次数、故障部位、损坏及处理情况、停电范围等按表进行统计，查找，分析雷击损失的原因，对比市面上各种新型的防雷装置，制定切实可行的防雷措施，为此对配电线路防雷运行状况进行综合性分析。

1 信阳电网雷电活动情况

信阳雷电活动分布：信阳雷电活动具有时间长，强度大的特点，多次大的雷电活动均集中在信阳南部丘陵地带，也就是在信阳公司所辖的宝石桥变电站、五里墩变电站、侯家湾变电站所带的10KV线路上，故障主要表现为雷击跳闸，极大地影响了配电网的供电可靠性，影响了电网的安全稳定运行。因此，对配电网的防护现状进行认真的分析和研究，找出雷害事故频发的原因，找出配电网在防雷措施和防雷设备上存在的缺陷和不足，找出改进和完善措施是非常必要的。

2 配电线路概况

配电线路的特点是城农网线路多、供电半径长、全部为放射式供电线路，及经过的地方地形变化大，由于配电线路的结构及其遭雷击后特殊的电磁机理，故其受雷击后极易频繁发生雷击断线及跳闸、瓷绝缘子爆裂、线路闪络、线路接地等，特别最危险的是雷击造成绝缘子爆裂、雷击断线事故导线脱落发生在居民区，给当地居民的人身安全造成很大威胁。

配电线路环境复杂，分支线多，发生以上事故时，查找线路故障点需要很长时间，从发生事故到抢修完成恢复送电，经常在12小时以上，有时要好几天，造成停电时间太长。在有的时候几处同时发生事故，造成停电时间更长。有时线路绝缘子外表良好，但测量线路绝缘水平很低，线路接地，在这种情况下，只能使用排除法：把整条线路分成多段，解除各段的引流线，测量各段线路的绝缘水平，此种方法耗时比较多。

3 线路雷害故障供电区域统计表

信阳市区10KV配网公用线路2005-2008年雷雨季节共雷害88条次，故障大多为针瓶击穿、导线断线、避雷器爆炸。从供电区域分析统计雷害数量、遭雷击部位、雷害时间段、地理实际情况，下面是2005年-2008年雷害数量统计表：

信阳配电线路雷害次数柱状图可以看出遭受雷击最多是侯21线、宝26线9条次，其次是五17线7条次、侯12线6条次，五5线、五16线、宝9线、汪5线均为5条次。信阳配电线路雷害部位情况柱状图显示配网线路2005-2008年雷雨季节共雷害88条次其中有导线遭受雷击41条次、针瓶击穿24条次、避雷器爆炸11条次。遭受雷击时间上7月份位于之首43条次、4月、8月份分别为18、17条次。从信阳地理位置上分析遭受雷击丘陵地带41条次，山区23条次，市内22条次。

综上所述，2005-2008年雷雨季节共雷害88条次其中有导线遭受雷击41条次、针瓶击穿24条次、避雷器爆炸11条次。遭受雷击线路最多是位于信阳市东北侧侯家湾变电站出线的侯21线路、位于信阳市南侧宝石桥变电站出线的宝26线，位于信阳市北侧五里墩变电站出线的五17线路，位于信阳市东北侧侯家湾变电站出线的侯12线路，线路遭受雷击地区位于空旷地无高建筑物丘陵地带。雷雨季节较多在每年4月至9月期间，活动最频繁时间在5月、7月。这是我们今后防雷布设重点，从2008年遭受雷击情况统计中同样能证实这个结果。

4雷击断线新技术防雷装置的应用分析

近阶段为了减少雷击断线事故的频繁发生,在信阳地区某些线路安装试用了以下几种防雷装置。

4.1 采用防雷支柱绝缘子是新型组合式结构的二合一防雷支柱绝缘子，其绝缘子有较好的绝缘性能和防污秽水平，可适用于10KV架空电力线路中绝缘和支持导线用，而且还具有防止10KV架空绝缘导线雷击断线的保护功能。当雷电过电压超过一定数值时，在防雷线夹的穿刺电极和接地电极之间引起闪络，形成短路通道，接续的工频电弧在线夹燃弧臂上燃烧，释放过电压能量，以保护导线烧伤。

4.2采用消弧线圈自动跟踪补偿装置防雷：我国目前配电网大多采用中性点不直接接地方式，采用消弧线圈自动跟踪补偿装置运行方式，可降低线路的建弧率，使线路因雷击引起单相接地时的工频续流尽早熄弧，避免单相接地造成相间短路而导致线路跳闸。

4.3 采用过电压保护器防雷：在雷击架空绝缘线时，将雷电流引向该保护器，并截断工频续流，避免绝缘子闪络或击穿，防止架空绝缘线路断线的发生。

4.4采用防雷线夹防雷：防雷金具装设在负荷侧，在雷击架空绝缘线路时，将雷电流引向该金具处放电，以保护导线不断线。

5总结

雷击断线等事故，是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题，这引起国内外防雷工作者们的广泛关注。研究开发与电力线路相适应的防雷产品成为电网建设一个急待解决的问题。只要领导重视，措施到位，雷击事故率一定会大幅度地下降。

作者简介：张孝刚（1973-12）,男，河南信阳人，工程师，信阳供电公司营销部工作,主要从事信阳配电网建设规划、概预算的研究。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。