配电线路雷击分析与防治

配电线路雷击分析与防治

刘良臣胡亚娟刘英修艳侠童珊

（国网阜阳市城郊供电公司安徽阜阳236000）

摘要：随着社会的迅猛发展，电已经影响到人们生活的方方面面，因此，供电可靠性直接影响到人们的政策生活。作为直接为用户分配电能的配电网的安全性要求越来越高。配电线路因为绝缘水平不高，并且具有复杂的网络结构，非常容易遭受雷害事故，使得电网的供电可靠性受到影响，同时也直接影响到了配电网的安全，严重的甚至危害人民的生命财产安全。因此，分析配电线路中防雷存在的问题，并找到解决的措施，对于人们的安全用电是非常有意义的。

关键词：配电线路；雷击分析；防治措施

在配电线路运行过程中，雷击故障是一大灾害，而雷电活动是随机的，它因地理、气象、地质、地面环境的不同而造成雷电危害程度也不同，配电线路应根据不同场合采用相应的综合防雷措施，将降低杆塔接地电阻和改善线路绝缘水平作为线路防雷工作的基础，以提高线路耐雷水平，保证电网的供电可靠性。

1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。

2配电设施雷击事故的分析

2.1绝缘导线雷击断线事故。为了解决通道和减少树木、鸟类等因素引起的架空配电线路故障问题，提高供电可靠性，我工区管辖的配电线路从2002年城网改造开始对城市架空配电网实施绝缘化改造，但雷击断线问题非常突出，几乎是绝缘导线一旦遭受雷击必然断线。究其原因，主要是因为绝缘架空线路遭雷击并击穿绝缘层时，击穿点为一针孔，数千安培的工频续流流过时，其电弧受周围绝缘的阻隔，弧根集中在击穿点燃烧导致导线烧断。而对于架空裸导线，工频短路电流电弧在电磁力的作用下，会沿导线滑动，而不是集中在一点烧蚀，不太容易烧断导线。

绝缘导线断线部位主要发生在绝缘导线固定处，但在绝缘导线档距中间雷击断线也发生过。如我工区管辖的市郊线、市南西线、东郊线同杆架设的三回绝缘导线，一次雷击就断了五根导线，且断线点均在档距中间。档距中间雷击断线可能的原因是雷击闪络引起相间工频短路，保护来不及动作，导致闪络点烧断。

2.2配电变压器雷击事故。到2017年底，我所在的工区共管辖配电变压器812台。实际运行过程中，有的城乡结合部的配电变压器仅在高压侧安装了避雷器，且避雷器连接线过长，有的变压器虽然在高低压侧均安装了避雷器，但避雷器接地端与低压绕组中性点及变压器的外壳未连接在一起后再接地。分析表明，配电变压器雷击事故主要是避雷器安装不规范所致。

2.3配电设施存在薄弱环节。配电设施存在的薄弱环节主要反映在防雷措施不到位和避雷器选型及接地有问题。如有的联络开关和主干线上的分段开关仅在一侧安装避雷器；配电网接地电阻超标；接地引下线施工不规范，有的多个公用设施共用一个螺栓与同一接地体连接，导致连接不牢靠等。

3降低雷击对配电线路及设备危害的对策

3.1科学的防雷设计。根据以往雷电事故的发生规律总结，我们可发现，线路遭受雷击大都集中线路的某些地段，这种现象称之为选择性雷击，这些区域成为易击区。容易遭受雷击的地段主要包括：山区风口及顺风的河谷等；四周是山丘的潮湿盆地处，如铁塔周围有河流湖泊、森林沼泽等；土壤电阻率突变的地域，例如地质断层带；地下有导电性矿藏的地面和地下水位较高的地方；土壤电阻率相差不多的地方，例如植被覆盖的山丘等。以上这些区域在选择线路时，应尽量避开或加强保护。

3.2架设避雷线。引导雷电向避雷线放电，通过杆塔和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。能够有效地防止直接雷击导线；分流减少经杆塔入地电流，降低塔顶电位；降低感应过电压。110kV以上应全线架设避雷线。同时还应设置保护角。220kV及以上电压等级输电线路应全线架设避雷线。110kV线路一般也应全线架设避雷线，保护角一般采用20°～30°（为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率）。500kV及以上线路都架设双避雷线，保护角不大于15°，有时甚至采用负保护角（即避雷线位于导线外侧）。35kV及以下的线路一般不全线装设避雷线。保护角受杆塔结构的限制。

3.3间隙和避雷器的配合。在配网线路防雷过程中，避雷设备得到了广泛的应用并取得了很好的效果。然而，因为无间隙的避雷器经常处于工频电压的影响之下，且经常承受过电压的压力，因此避雷器很容易老化，进而导致各种事故频发，使供电可靠性降低。基于此，建议选择免维护的氧化锌避雷器。就目前配网线路的发展来看，大范围地安装避雷器是不切实际的，成本太高且运行问题繁多，而进行线路间间隙的扩大并与避雷器相互结合，可起到防雷效果。

3.4对配电设备进行防雷保护。对配电设备进行保护，需要在低压一侧安装低压避雷器，加强外壳与接地处的连接，对雷击起到一定的防护作用。同时对柱上的开关进行防雷保护，即在10kV配网线路中安装开关和刀闸，提高运行灵活性与可靠性，在刀闸上也要进行相应的防雷保护，避免对设备造成损害。作为配网线路防雷保护的一部分，对开关进行防雷保护必须在开关两侧安装避雷器。同时，要对电站所进行保护，避免雷雨天气的雷击，需要在变配电站所的开关处安装间隙避雷器或者是过电压保护器。

3.5有选择性地投运自动重合闸装置。10kV配电线路只要发生了雷击故障，就很难对其进行完全的修复。为了避免雷击故障进一步扩大，应在在线路中的某些位置安装自动重合闸装置。如果配电线路采用的全都是电缆，可以不安装自动重合闸装置。如果是电缆和架空绝缘导线的混合线路，而且电缆占整个线路40%以上时，可以不考虑安装自动重合闸装置。如果是电缆和架空的裸线混合线路，且电缆的长度达到整个线路的50%以上，也可以不考虑采用自动重合闸装置。

4结语

综上所述，配电线路的安全运行关系着电能输送的质量，体现电网运行的经济效益，关乎人民的正常生产生活。通过对配电线路雷害问题进行分析研究，在此基础上提出科学的配电线路防雷措施，对于保护配电线路安全，保证人们正常生产生活具有重要意义。

参考文献

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