降低配电线路雷击断线和跳闸率的防护措施

作者简介：李波（1976年8月-），男，汉族，湖南省怀化市人，技师，助理工程师，主要从事配电运维检修工作。

摘要：雷电是配电线路故障的重要原因，雷击断线、跳闸的是常见事故，做好相关防护工作具有重要意义。本文首先针对配电线路雷害问题展开了详细分析，其后围绕某地区6～8月份配电线路雷击事故情况加以统计分析，包括：雷击跳闸次数、雷击断线次数与发生情况等，最后围绕降低配电线路雷击断线和跳闸率的防护措施展开探讨，以期可与同行交流。

关键词：配电线路;雷害;雷击断线;跳闸;防护措施

中图分类号：TM75;TM863

我国电力系统中，配电线路承担着重要的变电站向终端配电站输送电能的任务。但是由于配电线路往往绝缘水平偏低，且线路走廊环境复杂，一旦遭遇雷雨天气极易发生雷击跳闸甚至是断线事故，直接导致用户电力中断，影响供电可靠性。对此，必须加强相关雷击防护措施的研究，切实降低配电线路雷击断线和跳闸率，全面提升电力质量。

一、配电线路雷害问题分析

基于我国配电线路实际运行情况分析可知，遭受雷击的概率较高，一旦出现雷雨天气极易出现架空导线断线导致的接地、跳闸等事故，引发严重后果。配电线路雷害机理可归纳为如下两种情况：一是雷击断线，配电线路在遭受雷击时产生雷电过电压，电压值超过导线绝缘层耐压值时，将沿导线绝缘最薄弱点击穿导线绝缘层，出现细小击穿点，导线与绝缘子金属部分或杆塔支架间产生闪络，强大的电弧聚集在击穿点，以致于雷电持续向着绝缘子底座金属或横担放电，最终将导线熔断，产生单相接地事故或是跳闸事故;二是断线少但跳闸频繁，配电线路遭受雷电过电压时，雷电沿着导线传输至绝缘最薄弱处的绝缘子闪络放电，工频续流向杆塔金属横担发展形成雷电流泄放通道。基于此种情况下，往往不会出现断线事故，但是基于雷电流的冲击下，将引发变电站或线路开关保护动作，引发跳闸问题。

总而言之，配电线路自身绝缘水平较低，对雷电过电压耐受能力差，雷电活动引发的故障频繁，同时加上配电线路结构复杂、线路总量多、覆盖面积广泛，运维人员日常巡视、故障处理难度相对较大，做好配电线路雷击防护工作十分关键。

二、某地区配电线路雷击事故情况

下文以某地区6～8月份配电线路雷击事故情况加以分析，包括跳闸次数、断线次数与发生位置等。

1.雷击事故数量

据统计，区域配电线路在6～8月份共计发生雷击跳闸844次，以10kV线路为主，跳闸次数共计836次，剩余的为20kV线路。详细统计数据如表1所示。

2.雷击事故情况分析

（1）线路保护动作情况

此次共统计844次雷击跳闸，其中，603次重合闸成功，78次重合不成功，37次接地。经计算，线路重合闸成功率为71.45%。

（2）雷击设备统计情况

据统计，受雷击设备包括裸导线、绝缘导线、绝缘子、避雷器等，具体雷击次数如表2所示。

（3）雷击断线统计情况

在配电线路雷击事故中，雷击断线的影响是最为严重的。据统计，此次共计发生雷击断线185次，其中，绝缘导线雷击断线占比为76.76%。具体分析如下：①雷电性质：配电线路上的雷电过电压主要分为两种，一是直击雷过电压;二是感应雷电过电压。本次统计显示，185次雷击断线事故中，直击雷、感应雷引起的分别为106次、79次。②周围环境因素：对本次统计中发生雷击断线事故的配电线路的周边环境进行分析，断线点主要集中在农村地区，共计148次，占比80%;剩余的主要发生在城镇、市区。总的来说，雷击断线点主要发生在周围空旷区域，经分析可得，市区、城镇中高层建筑物可起到一定的屏蔽作用，而农村地势平坦，更容易引雷，断线概率较高。③导线分布位置：配电线路导线主要有三角排列、垂直排列以及水平排列等方式，雷击断线事故主要发生在三角形排列方式中，占比超过一半。

三、降低配电线路雷击断线和跳闸率的防护措施

基于上文分析可得，为有效高配电线路运行安全性与可靠性，针对如何降低降低配电线路雷击断线和跳闸率做好相关防护工作十分重要，现将防护措施归纳为如下两大类，具体分析如下。

1.疏导式防护措施

针对配电线路雷害问题，采用疏导式防护措施下允许线路存在一定的雷击闪络概率，但是必须要疏导雷击闪络后引发的工频续流电弧，起到保护导线防止产生断线事故的作用。疏导式防护措施相对简单，成本不高，如：防弧金具、放电箝位柱式瓷/复合绝缘子，主要分为剥线型、穿刺型两种。此类设备的使用无法降低雷击跳闸率，但是可以提高重合闸成功率。

2.堵塞式防护措施

在配电线路雷击防护工作中，堵塞式防护的目的是阻止雷击闪络后工频续流起弧，从根本上防止断线事故的产生。此类方法包括设置避雷线、氧化锌避雷器等，可有效降低配电线路跳闸率，综合防护效果好，但是成本相对较高。结合相关规定，不同防护措施的适用情况如表3所示。

3.其他类型防护措施

加强绝缘：此方法主要是在雷击时闪络易产生位置，加强导线与杆塔横担间绝缘，主要做法为绝缘导线负荷侧100～400mm位置缠绕绝缘层。此方法可有效提高配电线路绝缘水平，以免雷击断线。

引弧跳线法：此方法主要是從针式绝缘子两侧经角钢横担下引出安装引弧跳线，有效转移雷电电弧弧根，起到保护线路的作用。

四、结语

综上所述，在配电线路运行中，雷害事故是导致配电设备、用户设备损害的重要原因，极易引发大面积停电，不利于区域社会经济发展。针对此情况，必须要落实相关防护工作，通过疏导式、堵塞式以及其他类型的一些防护措施的应用，切实降低配电线路雷击断线和跳闸率，保证配电线路的稳定运行，为广大用户提供高质量的电力服务。

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