李瑞球

摘 要：配電線路不像輸電線路，配備高強(qiáng)度防雷裝置，10 kV配電線路的電壓本就低，又由于一般沒(méi)有架空地線，其絕緣水平也比較低，因此雷擊事故頻繁發(fā)生，給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)諸多不便甚至威脅到人們的生命安全。為此，探討10 kV配電線路防雷性差的原因以及提高其防雷水平的措施，很有必要。

關(guān)鍵詞：配電線路 防雷水平 提高措施

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（a）-0017-02

由于配電線路之間間隔距離較小，線路結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，并且線路的數(shù)量之多，范圍之廣，使得一處地方發(fā)生雷擊現(xiàn)象后就會(huì)波及到周圍地區(qū)，加重?fù)p失傷亡，加之配電線路的絕緣性低，不僅容易受到直擊雷的影響，而且雷擊地面產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓也會(huì)造成雷害現(xiàn)象發(fā)生，因此為減小雷擊危害造成的不利影響，下面主要對(duì)為何配電線路防雷性差及如何提高其防雷水平進(jìn)行探究。

1 防雷性差的原因

1.1 雷擊跳閘率高

10 kV配電線路本身電壓較低，而且長(zhǎng)期暴露在室外，安全保護(hù)裝置的防雷保護(hù)能力差。雷雨到來(lái)時(shí)，絕緣水平較差的配電線路極其容易受到雷電的攻擊，造成配電線路跳閘，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致配電線路斷線、絕緣子或避雷針爆裂、甚至與配電線路相連的家用電器也會(huì)受到損害，引發(fā)觸電事故，威脅人們的生命安全。但一般來(lái)說(shuō)，如果配電線路中雷電量多于線路的耐雷水平，從而導(dǎo)致絕緣子發(fā)生閃絡(luò)沖擊時(shí)，因?yàn)殚W絡(luò)時(shí)間發(fā)生的過(guò)程短暫，不會(huì)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，可是如果是工作電壓產(chǎn)生的工頻短路電流持續(xù)存在，配電線路無(wú)可避免的會(huì)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，絕大多數(shù)雷害都是由線路跳閘引起，而雷擊跳閘率占總跳閘率的70%～80%，因此，要想提高10 kV配電線路的防雷水平，首先要想方法降低線路的雷擊跳閘率，使得配電線路安全可靠運(yùn)行。

1.2 自然環(huán)境因素

配電線路長(zhǎng)期處于自然環(huán)境中，線路所處的環(huán)境不同，雷擊現(xiàn)象、程度不同，所針對(duì)采取的防雷方法也不盡相同。例如，在亞熱帶、熱帶地區(qū)，氣候高溫潮濕，雷電常常伴隨暴雨而至；在山多、地形復(fù)雜地區(qū)，甚至土壤電阻率高、檔距大的地方、建筑物稠密之地，雷電對(duì)配電線路的襲擊率都遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。既然雷電屬于自然所產(chǎn)之物，我們想要減少雷害發(fā)生的頻率，何不從雷電的產(chǎn)生先研究一番呢？研究雷電的成因及其對(duì)配電線路造成危害的過(guò)程，了解詳細(xì)情況后，也容易著手制定相關(guān)的防雷措施。

1.3 配電線路自身質(zhì)量

我們知道，配電線路能承受的電壓低，絕緣水平也不高，一般配電線路覆蓋面廣，絕大部分都由基層供電單位管理，所能拿出的防雷資金極其有限，一般只是在重要的線路上加裝避雷器，雖然在一定程度上也降低了一些雷害的發(fā)生，但始終具有很大的局限性。不如從配電線路的自身質(zhì)量抓起，安裝新型防雷裝置，從而保證配電線路穩(wěn)定運(yùn)行。

2 提高防雷水平的措施

2.1 采用過(guò)電壓保護(hù)裝置

一般配電線路的導(dǎo)線通過(guò)絕緣子承接于桿塔上，所以導(dǎo)線和接地桿塔之間容易因?yàn)槔鄯e產(chǎn)生大量爬行電弧，進(jìn)而導(dǎo)致線路跳閘、斷線等。通過(guò)實(shí)踐表明，對(duì)配電線路產(chǎn)生威脅的主要是兩種雷電過(guò)電壓：直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓。而對(duì)配電線路產(chǎn)生較大威脅的則是感應(yīng)雷過(guò)電壓，其以靜電分量為主，對(duì)配電線路來(lái)說(shuō)，常會(huì)因?yàn)楦袘?yīng)雷過(guò)電壓產(chǎn)生絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致線路斷電，雷擊跳閘率升高。據(jù)此我們可以采取新型的防雷保護(hù)裝置即過(guò)電壓保護(hù)裝置，這種裝置被并聯(lián)安裝在絕緣子的兩端，可以將間隙的雷電沖擊電壓調(diào)整到比絕緣子的沖擊閃絡(luò)電壓略小的數(shù)值，保護(hù)絕緣子免受電弧灼傷，將雷電過(guò)電壓泄入大地，從而起到保護(hù)配電線路的作用。如果雷擊造成線路跳閘，由于過(guò)電壓保護(hù)裝置的間隙放電在瞬間內(nèi)產(chǎn)生，對(duì)空氣的絕緣去離性強(qiáng)，使得線路在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)絕緣，大大提高重合閘的可能性，利用間隙保護(hù)使線路重合閘的重合成功。若是絕緣子閃絡(luò)，雷電流或者工頻續(xù)流就會(huì)可能自動(dòng)對(duì)絕緣子造成表面損傷，從而防止更嚴(yán)重的雷害發(fā)生。對(duì)于一些經(jīng)常遭遇雷擊的變電站來(lái)說(shuō)，特別是出線端為同塔四回線路時(shí)，如果有一回線路遭受雷擊發(fā)生絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象，由于四回線路相距較近，工頻續(xù)流容易經(jīng)電弧游離而對(duì)其他線路的絕緣子產(chǎn)生損害，這時(shí)就會(huì)導(dǎo)致四回線路同時(shí)跳閘，極大影響配電系統(tǒng)。這種情況下就可以借助過(guò)電壓保護(hù)裝置使四回線路的絕緣水平達(dá)到平衡，將逐級(jí)保護(hù)方式與不平衡絕緣方式相結(jié)合，使遭遇雷擊時(shí)絕緣水平低的一回線路先發(fā)生閃絡(luò)，進(jìn)而逐級(jí)對(duì)各回線路的絕緣水平進(jìn)行平衡，這樣就可以對(duì)變電站進(jìn)行更為精細(xì)的保護(hù)，降低雷擊跳閘率。

為使過(guò)電壓保護(hù)裝置在惡劣天氣中也能正常運(yùn)行，在安裝方式上也需要格外注意?？梢杂霉潭ɡ慰康闹Ъ軐⒔拥厍蛐坞姌O固定，正對(duì)導(dǎo)線球形電極，水平偏移500 mm，調(diào)節(jié)間隙距離；或者將其并聯(lián)安裝在絕緣子的兩側(cè)，對(duì)配電線路進(jìn)行更好的保護(hù)，已達(dá)到更好的效果。

2.2 因地制宜，疏導(dǎo)雷害

我們知道雷電是由帶電荷的雷云引起的，雖然大多數(shù)電擊發(fā)生在雷云之間，但雷云對(duì)地面放電的過(guò)程則對(duì)配電線造成極大的傷害。而且根據(jù)地理位置、自然環(huán)境的不同，雷電發(fā)生頻率也極為不均，例如比較雷電發(fā)生的頻率，濕熱的地方比冷而干燥的地方多，山區(qū)比平原多，陸地比海洋多。根據(jù)調(diào)查顯示，平原地區(qū)配電線路大多采用緊湊型電桿，將絕緣導(dǎo)線按照測(cè)量好的距離固定在支架上，像避雷針一般將支架與大地相連，這樣多余的雷擊電流便會(huì)跟著被導(dǎo)入大地，起到防雷、保護(hù)的作用；市中心主要采取以電纜連接為主，城鎮(zhèn)連接部分，絕緣線路架空連接為輔，主要在經(jīng)常發(fā)生線路跳閘、斷線、短路的地方加緊防護(hù)，部分雷擊特別嚴(yán)重的安裝避雷設(shè)置；在地貌頗為復(fù)雜的山中城市，配電線路較長(zhǎng)，分支較多，線路的耐雷水平也很低。在這些地區(qū)可以嘗試配置新型的可調(diào)式過(guò)電壓保護(hù)裝置，加強(qiáng)線路的絕緣水平同時(shí)延長(zhǎng)重合閘時(shí)間，對(duì)電容量較大的配電線路可以加裝消弧線圈，降低電容電壓；在沿海地區(qū)，氣候濕熱，雷電活動(dòng)更加頻繁，配電線路也更容易遭受雷擊，加之此地區(qū)配電線路分支多，覆蓋范圍廣，一旦斷電，短時(shí)間內(nèi)修復(fù)時(shí)間緊迫，極大影響人們工作與日常生活。因此，部分地區(qū)開(kāi)始安裝防雷支柱絕緣子，與穿刺型防雷金具的工作原理相像，通過(guò)截?cái)喙ゎl續(xù)流來(lái)疏導(dǎo)雷害。由此我們也可以看出根據(jù)不同的地理情況，或者借鑒相同、類似地區(qū)的防雷方法，總會(huì)對(duì)我們提高防雷水平有所助益。

2.3 提升相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量

若是沒(méi)有質(zhì)量上乘的組備零件，也無(wú)法真正長(zhǎng)期有效的預(yù)防雷害，如果使用的產(chǎn)品質(zhì)量上不合格，經(jīng)常性的更換肯定會(huì)消耗大量的人力、物力和財(cái)力，就比如至關(guān)重要的絕緣子，如果用的是劣質(zhì)絕緣子，說(shuō)不定防雷不成反而加重雷害影響，如果使用高級(jí)些的絕緣子，配電線路的絕緣水平普遍大大提高，因此，我們?cè)谶M(jìn)行安裝防雷裝置時(shí)，切記要與誠(chéng)信商家進(jìn)行合作，保證每一零件質(zhì)量達(dá)標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)與管理，努力不要在質(zhì)量的問(wèn)題上因小失大。

3 結(jié)語(yǔ)

以上主要對(duì)10 kV配電線路為何防雷性差以及如何提高配電線路防雷水平的措施進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討，我們知道了配電線路受海陸和地理?xiàng)l件等各種因素的影響，其防雷性水平也各不相同，根據(jù)不同地區(qū)的不同情況選擇最適合的防雷措施，可以有效提高線路的防雷性，同時(shí)，簡(jiǎn)要概述了一種新型的防雷保護(hù)裝置即過(guò)電壓保護(hù)裝置，介紹了其工作原理以及安裝時(shí)需要注意的問(wèn)題，并且配電線路所選的產(chǎn)品質(zhì)量一定要合格，這樣才能在切實(shí)可行的防雷方案下發(fā)揮最大的效果，獲得令人滿意的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶鳳源，張東，許衡，等.重慶某10 kV線路防雷問(wèn)題分析及改造措施研究[J].華中電力，2012，25（3）：44-47.

[2] 張東，陶鳳源，許衡，等.配電網(wǎng)保護(hù)間隙保護(hù)距離的研究[J].電瓷避雷器，2012（5）：32-36.