分析配电设备的防雷措施

黄旭梅

摘 要：配电线路已经是我们社会发展中不可缺少的一部分，有了它人们的生活才能够正常进行下去。然而日常生活中引起配电线路停电的原因基本上都是雷击，雷击可能会破坏整个配电线路或者影响用电安全，其造成的停电会影响人们的日常生活中以及工作。该文通过对我国配电设施现状以及雷击事故的了解，进而分析雷击事故发生的影响因素，提出了配电设备防雷措施的重要意义，并针对以上因素提出相应的防雷措施或改进方法。

关键词：配电线路 雷击 防雷措施

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（b）-0070-02

在当今经济与科技越来越发达的背景之下，电力系统已经成了至关重要的一部分，然而用电设备却非常容易遭受雷击。雷电是非常常见的自然现象，具有非常强的威力和不可预测性，非常容易造成着火、爆炸等安全事故，影响人们的生命财产安全。我国幅员辽阔，许多地区的环境差异非常巨大，这就使得对于配电线路的维护会显得异常复杂。特别在一些气候环境复杂多变的区域，很容易发生雷击，造成配电设备的损坏。该文针对此现状，给出切实可行并且行之有效的防雷措施，以供参考。

1 雷击事故发生的主要原因

1.1 自然因素

配电设施故障率高，在城区、山区以及农村都有广泛运用。因此在设计配电时，应该综合环境因素进行设计。气象环境是其中重要一环，夏季湿润燥热，雷暴日多，雷电活动强烈，容易造成雷击。此外，还要考虑地形。配电线路所经区域若有较高山体或者信号塔，易引来雷击；若配电线路要跨越较空旷水域，空旷水域的导电性会使得集雷效应显著，雷击几率提高；配电线路靠近生活区域会使得线路易受影响，比如造成绝缘皮的腐蚀，在雷电多发时，容易发生雷击。

1.2 设备因素

运行实践表明，使用架空绝缘配电线路，可明显降低事故的发展，提高供电可靠性和安全性，减小线路走廊空间，降低了维护管理工作量，大大提高了经济效益和社会效益，但架空绝缘线路的结构特性和电磁机理决定其雷击断线的必然性，随着配电网大量采用架空绝缘线路，雷害破坏绝缘和烧断导线事故呈上升趋势。由于现配电线路绝缘水平普遍较低，裸导线多，而绝缘子却只有1～2片。故而雷击在大地上产生的感应过电压会作用在配电线路上引起对地闪络，进而发展为相间短路，扩大雷击造成的损失。即使现今城市配电线路绝缘率达到23%，这些线路都只是更换了原裸导线，并未增加相应防雷设施，仍旧使用成本较低的阀式避雷器，这种避雷器在雷雨天氣，表面易发生电流泄露，引发雷击。

1.3 人为因素

配电线路结构复杂，应定时对配电线路及其防雷设备进行检修，更换风化的绝缘子和避雷器，检查接地网以确保正常运行。然而实际上由于许多配电线路地处偏僻，往往会忽视检修。对于防雷接地措施而言，导线和引下线往往会接触不良，这是由于大部分维修人员会选择并沟线夹作为架空接地导线和接地引下线的连接器，有的为了方便甚至还会选取绑线直接缠绕。这两种特别是在盐碱条件下，容易发生非常严重的腐蚀现象，导致导线和引下线连接部分电阻增加，防雷效果削弱。

2 防范雷击的主要措施

2.1 优化配电线路环境选择

对于配电线路环境的选择，完全避开山体与水域是不可能做到的，只要求能避开则避开。对于靠近生活区域的配电线路，要注意避开生活区域产生的污染对配电线路造成的影响，比如避开生活污水以防止污水对防雷接地装置的腐蚀；同时还要注意配电线路不会受到人们无意间的损坏，避开车流密集的区域，以免遭到撞击损坏。

2.2 提高设施防雷性能

关于避雷器的选择，氧化锌避雷器可以算得上首选。这种避雷器有效使用时间远远长于普通老式避雷器，而且较之更加轻巧，更易散热，更耐腐蚀，最关键的是它的电阻是非线性的。这一特性使得它能够迅速截断工频续流，有效吸收雷击的能量，并将雷击过电压和感应过电压限制在可控范围内。为达到更好的避雷效果，氧化锌避雷器可以和串联间隙互相配合，间隙的分散性放电能够有效释放氧化锌避雷器吸收的雷击能量，以延长避雷器的使用寿命，这就是所谓的过电压保护器。由避雷器的工作原理不难看出，避雷器是通过吸收雷击的能量限制配电线路过电压一达到保护电路的目的，故而避雷器吸收的能量有限，那么避雷器保护的范围也就有限。因此，避雷器的安装也是十分有讲究的。根据经验，每50 m安装一组避雷器是较为合理的。另外，线路交叉处这样的易遭到雷击的地方应该适当增加避雷器。现有技术限制，不可能在不破坏原有线路的情况下安装避雷器，这就使得对安装人员的技术要求十分严格，要长时间培训。除此之外，利用垂直接地体或降阻剂降低接地线的电阻也是避雷的有效方法之一。配电设备的接地电阻必须控制在较低的范围才能使避雷效果特别显著。

2.3 加强防雷措施的相关管理

配电线路遭受雷击的现象非常常见，为不至于影响人们的正常生活和工作，对于防雷措施的安装和经常性检修就显得十分必要。目前，最为普遍且有效的方法就是在必要位置增加防雷装置和过电压保护器以达到对配电网络最大限度的保护。施工中可以使用完全绝缘的导线或通过局部绝缘来提高整个线路的绝缘水平。但这样一来，施工及维护成本就会大大提高，故而要通过实地考察结合多方面的因素，对防雷措施的设计以及施工方案进行调整。与此同时，还要注意对防雷措施的保护和维修。应注意避开腐蚀性物质，避免防雷装置遭到腐蚀而失去效用。对于不可避免的老化问题，应定时更换老化部件。而且防雷装置要定时更新，以达到最高效的防雷效果。

3 结语

随着经济社会的发展，我国电力系统越来越趋于完善。配电线路最靠近用户的部分是10 kV配电线路，也是绝缘最薄弱最容易引发雷电发生故障的部分。而一旦发生故障，就会造成巨大的损失甚至造成人身伤亡，因此，建立可行有效的防雷手段就显得至关重要。为使防雷技术与配电线路配合达到更加完美的效果，降低雷击事故的发生概率，保障电力系统的正常运行，在最近的安装使用过程中发现，架空绝缘线容易进水氧化，引发导线腐蚀甚至折断，这就需要材料技术不断完善以及防护技术的不断提高。

参考文献

[1] 邓文斌，李景禄，黄清社，等.10 kV配电线路雷害事故分析及防雷措施研究[J].电气应用，2010（19）：40-43.

[2] 陈洁，姜建勋.10 kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究[J].电瓷避雷器，2011（4）：73-77.