配电线路的防雷对策及效果

郭松

国网湖南省电力有限公司常德市西湖供电分公司 湖南常德 415921

1 配电线路防雷对策的重要意义

由于我国特殊的地理环境和气候，使得雷雨天气相对较多，闪电活动频率较高。一般来说，配电线路都是在郊外地区，很容易受到环境和气候的影响，如果经常出现雷雨天气，就可能会对配电线路产生破坏，导致配电线路遭雷击，从而影响电网的安全。再加上，如今人们对电力的需求在不断增加，配电线路日益复杂，其规模也在逐渐扩大，这就在一定程度上提高了雷击的概率。一旦出现配电线路遭雷击的情况，电压就会高于相应的绝缘体，电网中的设备会出现跳闸，严重的还会造成触电、火灾等事故，对人们的生活和安全带来巨大的影响。因此，配电线路的防雷设计对于配电网的安全运行有着非常重要的意义，它是保证电网正常运行的前提，应该引起足够的重视。

2 雷击电压的种类

2.1 直接形式的雷击电压

直接形式的雷击电压，实际上就是指带电的云层直接对配电线路进行攻击，这种雷击电流会在它所攻击的电力设备中潜伏一段时间，然后流向地面，对相关的设备产生破坏。但一般来说，直接形式的雷击电压发生的几率并不高，日常生活中也比较少见。

2.2 感应形式的雷击电压

在雷击类型中，感应形式的雷击是比较常见的。感应形式雷击电压主要是指，在带电云层放完电之后，配电线路中的负电荷会朝着两侧移动，正电荷会朝着电场四面移动，移动的过程中会逐渐转化为束缚电荷。在这种情况下，如果说雷云正在放电的状态下，负电荷就会中和，减小对正电荷的束缚，并形成电压波朝着两侧移动，最终形成一种静电感应电压。雷云在释放电荷的时候，会慢慢形成一个巨大的磁场，其中磁力线在经过地面和配电线路的过程中，会形成电磁感应电压。当这里产生的电磁感应电压和前面的经典感应电压向接触并融合，就会造成感应形式的雷击电压。由于感应雷击电压的幅值大大的高于电力设备的电压，因此发生雷击的概率就比较大。

3 配电线路的防雷措施

3.1 设置避雷线等避雷装置

在当前我们常用的110kv配电线路中，避雷线的应用具有相当重要的意义，它的防雷效果是巨大的，能够对配电线路中的绝缘层进行强有力的保护。避雷线的防雷原理主要是：设定一个冲击系数α，将冲击系数置于避雷线之中，将配电线路中的导线进行绝缘处理，这样既使雷击生成了感应电压，它也比避雷线中的电压小，这就可以有效的将感应电压进行分离，避免其遭受感应雷击电压，从而保护配电电路中的绝缘层不受损坏。但相对来说，避雷线的安装也具有一定的缺陷，就是成本太高，因此避雷线一般只用于比较开阔的地区。而且，如果地理条件较差，避雷线反而会形成反作用，无法起到避雷效果。

3.2 降低接地电阻

避雷器在发挥作用的过程中，会受到接地电阻的影响，如果单独使用架空地线，则不会受到接地电阻的影响。下面我们来分析单独使用避雷器、单独使用架空地线以及两者一起使用时，接地电阻分别会对其产生怎样的影响，如图1所示：

图1 接地电阻对避雷装置抑制感应雷电压的影响

从以上可以看出，除了单独使用架空地线之外，接地电阻对其他避雷方式的避雷效果是有影响的，然而，单独安装架空地线并不是适用于所有的环境，因此，最好的方法就是降低接地电阻。降低接地电阻的方式主要有：（1）合理利用降阻剂，可以在水平接地体周围设置相应的降阻剂来降低杆塔的接地电阻；（2）可延长水平接地体，不过这种方法比较难以达到目标值，因此并不常用；（3）采用垂直接地极的方法，在安装防雷设备的时候，可以在线下设置相应的深孔，然后将垂直接地极引入到深孔中，由于深层土的电阻率较低，因此能够达到降低接地电阻的目的，在几种方法之中，垂直接地极是最常用的方法，避雷效果也较好。

3.3 做好电气设备的维护

由于雷电天气的环境下，户外广阔地区的配电线路容易遭到雷击的伤害，在雷云放电的时候，电气设备的周边会产生电磁感应，这种电磁感应对设备的运行会有很大的影响，干扰器正常运行和工作，严重时还可能损坏设备，引起线路发生故障。因此，在这个过程中一定要注重对设备的维护。对此，可以通过接地防雷等方式来降低雷击的几率，将雷击放电与大地相连接再在低压处设置相应的避雷器，这就和原本的防雷系统形成一个中性点，达到稳定接地的状态，从而避免设备遭到雷击。但在实际防雷过程中，企业还是要根据当地的气候和地理环境，以及电气设备的运行状况，来针对性地拟定防雷措施，选择适合的装置和方法，以保证防雷效果得到有效的发挥，保障电气设备的安全运行。

3.4 设置相应的绝缘设备

总的来说，配电线路遭到雷击的主要原因在于，配电线路的绝缘效果不够强，因此，要降低被雷击的概率，需要提高绝缘层的绝缘效果。首先，在设置中需要选择不平衡的绝缘方式，然后对配电线路的电压变化进行转变，使其形成高性能的绝缘子，增强配电线路的防雷作用。此外，一定要使用具有绝缘性的塔头和横担，以确保电路设备的安全，相对而言，横担形式的绝缘装置比起铁横担装置的绝缘性更高，这就大大的提升了配电线路的绝缘能力，保证了整个配电线路的安全。

4 结语

对于整个电力系统来说，配电线路是最主要的部分，它的安全和稳定直接影响着电力系统的运行，因此，维护好配电线路的安全对电力系统的运行有着十分重要的意义。但相对而言，配电线路由于其特殊的条件和特点，容易在雷雨天气遭到雷击，对设备产生影响，因此，配电线路的防雷措施显得尤为重要。在具体采取防雷措施的过程中，要结合各方面的因素，分析引起雷击的具体原因，然后根据自身的情况和环境来找到最好的解决方案，以最大限度地提升配电线路防雷效果，保证电力系统的安全。