配网设备的防雷措施研究

吴婷婷等

摘要：随着电力事业的改革与发展，电力企业提高对配网的重视度，满足社会大规模的用电需求。近几年，电网系统面临一系列的改革压力，尤其是配网设备方面，较容易受到雷击干扰，影响配网设备的正常运行，干扰电力事业的发展。为保障配网设备的高效运行，电力企业需提高对雷击破坏的重视度。因此，本文通过对配网设备的雷击影响进行研究，分析有效的防雷措施。

关键词：配网设备；雷击破坏；防雷措施

防雷是电力系统配网设备的基础项目，雷击对配网设备的破坏力度比较大，容易产生大面积的破坏，不利于电力系统的高效运行。防雷措施需要根据配网设备的实际情况制定，既可以做好雷击预防的工作，又可以提高配网设备的防雷能力，提高电力系统的运行水平，解决配网设备雷击破坏的问题，推进我国电力事业的发展。

1.配网设备雷击破坏的分类

配电设备在电力系统中发挥主导的作用，因为本身具有感应特性，所以增加雷击破坏的机率，分析配网设备中雷击破坏的分类，如下：

1.1雷电感应

雷电感应没有明显的限制条件，感应的类型可以分为静电、磁力两种，两者发生感应的途径存在不同。静电发生的条件是正负电荷，在放电的过程中电荷不受约束，成为自由电荷后以电波的方式作用在设备表面。电磁感应即使在设备周围形成磁场，进而产生过电压破坏。

1.2直击雷

直接雷具有擊穿、放电的破坏性，常见于高空。例如：配网设备与地面存在一定的高度，当高空雷云感应出的场强达到一定标准时，即可击穿配电设备附近的保护场强，直接在配电设备表面发生放电，毁坏能力非常高。直击雷也可以演化成雷电流，增强雷电波的冲击性。

2.配网设备的防雷措施

分析配网设备遭遇的雷击破坏，针对比较典型的雷击影响，提出防雷措施，避免关键的配网设备影响整个电力系统。具体分析如下：

2.1配网导线的防雷措施

导线属于配网中的基础设备，完成电力电荷的基本输送，配网导线的防雷处理集中在两个部分，即：低压导线和绝缘导线。

低压导线最主要的是预防击穿危险，保障低压导线的完整性，针对低压导线的防雷措施，提出两点建议，如：（1）选择保险器，安装在对雷击比较敏感的导线部分，防止导线击穿；（2）做好防雷接地的工作，低压导线的接地电阻不能过度，以R≤4Ω为标准，如果不是主干低压导线，可以适当提升电阻标准值，如：分支低压导线≤10Ω、接户线≤30Ω，用于防止雷击防护过程中引发的高电位风险，以免低压导线出现短路、负载过大的现象。

绝缘导线属于配网导线中的薄弱部分，较容易受到雷击破坏，绝缘导线的防雷措施，需要结合导线的实际运行[1]。某电力公司在绝缘导线防雷方面，倾向于疏导防雷，利用穿刺型工具消除雷击感应，此类工具在该电力公司内的实践性明显，可以有效保障低于20kA的雷击破坏，疏导加注于绝缘导线上的感应雷击，引导雷击安全接入大地，保护绝缘导线。

2.2变压器的防雷措施

变压器是配网设备中的主要部分，其防雷的水平关系到配网的运行效益，所以为保障变压器的正常运行，电力企业在变压器防雷方面提出更高的要求，以此来提高变压器的防雷标准[2]。以某供电所为例，分析其在变压器防雷方面的应用措施。首先该供电所将变压器安置在室内，通过避雷针保护室内变压器，预防雷电的冲击影响，避免变压器承受直击破坏；然后供电所根据变压器所处的环境，在相关位置布设避雷器，重点作用于低压、高压两侧，该供电所在变压器上选择可靠的点，如：中性点，连接避雷器，达到稳定接地的效果，运用绝缘过电压的核心思想，确保变压器防雷的能力；最后该供电所针对部分老旧变压器，实行改进措施，更换为具有防雷特性的变压器，该供电所已经成功更换了两台变压器，而且新变压器的防雷效果较高，一旦遇到雷电天气，防雷变压器侧方的绕组部分，会主动变换磁力，产生具有反作用力的磁势，由此可以消除雷击产生的感应电势，充分阻碍雷击引发的逆变电压，保护变压器。

2.3电缆、架空的防雷措施

电缆与架空导线的防雷措施相对比较简单，而且防雷效果高，完善配网设备的整体效益。配网中的电缆防雷，一般采取避雷器的防雷措施，在电缆的重要部分加设避雷器，提高电缆的接地能力，还需着重检查电缆接头、屏蔽层等部分，强化电缆的防雷能力[3]。架空线路的防雷措施中，不仅需要避雷器，还需要避雷线拓宽防雷面积，由此确保架空线路的防雷效果，例如：某地区架空线路海拔稍高，架空范围非常大，如果仅利用避雷线，会提升防雷的成本，而且容易产生遗漏，所以该地区划分避雷线的架设区域，在雷击频率高的范围内直接安装避雷器，同时保障杆塔接地，改善原有的防雷方式，增强该地区实际防雷的能力。

3.配网设备的辅助防雷

配网设备依靠主体的防雷措施，保障设备的安全运行，但是仍旧存在细节部分，需要进行辅助防雷。

第一是改造杆塔防雷，主要是降低杆塔的电阻值，防护雷击影响。杆塔电阻的数值维持在20±10Ω即可，保持杆塔有效的防雷水平，配合杆塔其他部分的防雷，提高辅助防雷的能力。

第二是辅助低压架空防雷，重点在接户线部分，每隔50米需要安装一组避雷器，促使架空线路在遇到雷击电波时，可以主动形成绝缘间隙，安全排除雷电干扰，平衡架空电压，以免架空线路内出现过高的电势，影响架空线路安全防雷的水平。

第三是线路交叉位置的辅助防雷，此部分本身处于交叉状态，受到电磁感应的干扰，很容易在雷击作用下发生放电，不利于导线的安全防雷。电力企业将线路交叉作为辅助防雷的关键部分，以线路交叉以及相邻部分为辅助点，提升绝缘水平，比对线路交叉防雷的标准，实行规范的辅助防雷，加强线路交叉防雷保护的力度。

3.结束语

配网设备的防雷保护一直处于比较薄弱的状态，增加配网设备安全运行的负担，不利于电力事业的积极发展。针对配网设备的雷击破坏，提出科学的防雷措施，促使配网设备快速达到防雷标准，保护电网系统的设备安全，由此营造稳定、可靠的运行环境，支撑电力输送，发挥配网设备高效率的运行能力，确保电力系统的结构稳定。

参考文献：

[1]黄双.配网设备防雷措施分析[J].机电信息，2011，（27）：23-25

[2]穆星亮.电力系统配网设备防雷保护研究[J].中国新技术新产品，2011，（02）：28

[3]谢杨永，李国兴.试论配电变压器的防雷接地[J].中国新技术新产品，2012，（02）：15-17