淺議農(nóng)村電網(wǎng)防雷保護(hù)措施

王世芳

【摘 要】本文對如何加強(qiáng)農(nóng)村線路、變電所、低壓網(wǎng)絡(luò)的防雷保護(hù)問題進(jìn)行了論述，還對提高供電可靠性的其它技術(shù)措施作了分析。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村電網(wǎng)；防雷；可靠性

0.前言

農(nóng)村電網(wǎng)一般由35kV送電線路、35kV變電所及10kV配電網(wǎng)和0.4kV用電網(wǎng)絡(luò)組成，其絕緣等級不高，在雷雨季節(jié)，經(jīng)常因雷害事故而造成大面積停電，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來損失及人們?nèi)粘Ｉ顜聿槐?。因此，農(nóng)村電網(wǎng)防雷是一項非常嚴(yán)重的工作。

雷擊通常分為直接雷擊和感應(yīng)雷擊兩種。雷云對地面物體直接放電的現(xiàn)象叫直接雷擊。在送電線路附近，雷云對地放電時，因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生強(qiáng)大的電動勢對送電線路造成的沖擊叫感應(yīng)雷擊。在雷電直擊于架空線路后，雷電波將以光速沿線路向兩側(cè)流動，這種在導(dǎo)線上流動的雷電波叫雷電侵入波。在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造過程中，切實加強(qiáng)防雷，可以提高農(nóng)網(wǎng)供電可靠性。

1.35kV送電線路防雷

（1）防止直擊雷。架空送電線路最有效的保護(hù)，是采用接地的避雷線，并且避雷線的保護(hù)角愈小，其遮蔽效果越好（一般應(yīng)小于20°），但隨著線路電壓等級的降低，避雷線在線路造價中的比重增加較大。35kV線路一般不沿全線架設(shè)避雷線，只在發(fā)電廠、變電所進(jìn)出線段架設(shè)1～2km避雷線（如線路很短，兩段進(jìn)線保護(hù)段架設(shè)避雷線后所剩不多，且供電性質(zhì)又十分重要的除外）。

考慮到35kV系統(tǒng)是中性點(diǎn)不直接接地的小電流接地系統(tǒng)，也就是說35kV線路允許單相接地短時運(yùn)行，那么在線路設(shè)計時，應(yīng)把無避雷線部分線路盡量采用導(dǎo)線三角型排列方式，使最上面一相導(dǎo)線充當(dāng)避雷線的作用。架設(shè)避雷線的進(jìn)線段，應(yīng)盡量采用導(dǎo)線水平排列的門型桿塔，因雙避雷線對雷電流有分流作用，可降低雷擊桿頂?shù)碾娢?，使雷擊跳閘率減少。若其間有單桿雙桿交替，因單雙避雷線的過渡點(diǎn)與導(dǎo)線由三角形排列向水平排列的過渡點(diǎn)在施工過程中難以保證同一，會造成導(dǎo)線過渡點(diǎn)附近的保護(hù)角過大，而增大繞擊機(jī)會。同時，雙避雷線在桿頂還要互相聯(lián)結(jié)并分別裝設(shè)接地引下線。

要正確認(rèn)識《規(guī)范》規(guī)定的1～2km的進(jìn)線段保護(hù)距離，這是指一般而言，不能死搬硬套。一般雷暴日超過40天的多雷地區(qū)，進(jìn)線段應(yīng)達(dá)3km或更長一點(diǎn)，并且還要提高進(jìn)線段水泥電桿的耐雷水平（在進(jìn)線段要多加一片絕緣子），盡量減少雷擊造成的閃絡(luò)。

水泥電桿的避雷線、橫擔(dān)和絕緣子固定部分，應(yīng)有可靠的連接和接地，在雷雨季節(jié)土壤干燥時，其接地電阻在不連避雷線測量應(yīng)小于30Ω。同時也要重視無避雷線的桿塔接地。無避雷線的水泥電桿、金屬桿塔的接地電阻雖然一般不限制，但在年均雷暴日超過40天的地區(qū)，接地電阻也不宜超過30Ω。

（2）防止感應(yīng)雷（反擊）。不能把進(jìn)線段的避雷線引到變電所的出線龍門架上，只能引到線路的終端桿塔處。同時也要加強(qiáng)線路的絕緣，即每串絕緣子要多加一個，特別是在多雷地區(qū)。另一方面，還要降低桿塔的接地電阻，防止雷擊時塔頂?shù)碾娢皇咕€路絕緣發(fā)生反擊。

對35kV輸電線路個別較弱的桿塔或設(shè)備，如線路交叉檔、大跨越檔、特殊高的桿塔和換位桿塔，要加裝保護(hù)間隙和加強(qiáng)絕緣，萬一這類桿塔發(fā)生雷擊損壞，檢修十分困難，勢必造成長時間停電。

2.35kV變電所的防雷

（1）防止直擊雷。一般35kV線路避雷線不引到屋外配電裝置的門型架構(gòu)上，而是將避雷線終止在線路終端桿塔上。從線路終端桿塔到屋外配電裝置架構(gòu)之間線路的直擊雷保護(hù)，應(yīng)在屋外配電裝置的直擊雷保護(hù)范圍之內(nèi)。如在35kV終端桿塔上設(shè)立避雷針，必須將這基桿塔的絕緣提高到110kV水平，且終端桿塔的接地電阻應(yīng)不大于5Ω，以防發(fā)生反擊事故，威脅變電所內(nèi)設(shè)備安全。

對于變電所內(nèi)的主控室和35kV及以下的屋內(nèi)配電裝置，必須用獨(dú)立避雷針保護(hù)。

屋外配電裝置一般都采用避雷針作為直擊雷保護(hù)裝置，但為了節(jié)約投資，如果經(jīng)過驗算，當(dāng)避雷針上落雷時，不致使電氣設(shè)備遭到反擊，才可以將避雷針裝在變電所的架構(gòu)、照明燈塔或其它房屋建筑上，否則要采用獨(dú)立避雷針保護(hù)。

避雷針除應(yīng)與接地網(wǎng)連接外，還應(yīng)在附近加裝集中接地裝置，避雷針與接地網(wǎng)的連線點(diǎn)到變壓器與接地網(wǎng)的連結(jié)點(diǎn)沿著接地體的地中距離不得小于15m。

（2）防止雷電侵入波。變電所對侵入波的保護(hù)主要依靠母線上裝設(shè)閥型避雷器或金屬氧化物避雷器。避雷器的安裝位置必須認(rèn)真選擇，要盡可能靠近主設(shè)備，當(dāng)然也要兼顧其它的設(shè)備。當(dāng)避雷器至主變壓器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近再增裝一組避雷器，才能保護(hù)主設(shè)備的安全。另外，還要注意做好整個變電所的絕緣配合工作。

3.10kV配電網(wǎng)的防雷

配電網(wǎng)中桿塔的平均高度要比送電線路的桿塔低，線路的周圍可能受到建筑物和樹木的遮蔽，當(dāng)然遭受直擊雷的機(jī)會也相對少一些，但另一方面又由于配電網(wǎng)絕緣水平較低（因電壓等級低），線間距離也較小，遭受直擊雷很容易跳閘，即有容易發(fā)生雷害事故的一面。運(yùn)行經(jīng)驗證明，配電網(wǎng)的雷害事故約占整個電力系統(tǒng)雷害事故的70%～80%。因此，必須大力加強(qiáng)配電網(wǎng)的防雷保護(hù)，才能提高供電的可能性。

（1）防直擊雷。因配電線路點(diǎn)多面寬線長，線路不可能用避雷線或避雷針作直擊保護(hù)，再者配電線路也是采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，檔距也很小，故導(dǎo)線容易做到三角形排列，最上面的導(dǎo)線可起到避雷線作用，最好在最上面導(dǎo)線的絕緣子上每隔6～7基裝設(shè)一個接地的保護(hù)間隙。為提高配電網(wǎng)防直擊雷水平，要從提高線路的耐雷水平入手，采用瓷橫擔(dān)或高一級的絕緣子。

（2）防感應(yīng)雷。對10kV配電線路的絕緣弱點(diǎn)，如個別金屬桿塔、特別高的桿塔、個別鐵橫擔(dān)、帶拉線的桿塔和終端桿處，應(yīng)裝設(shè)避雷器進(jìn)行保護(hù)。

對配電線路上的所有電氣設(shè)備，如配電變壓器、柱上斷路器和隔離開關(guān)等，應(yīng)根據(jù)其重要性分別采用不同的保護(hù)設(shè)備，如避雷器或保護(hù)間隙，并做到臺臺設(shè)備有防雷保護(hù)，不存在任何空白點(diǎn)。

4.0.4kV用電網(wǎng)的防雷

低壓用電線路絕緣水平低，最容易發(fā)生事故，因此，對低壓用電線路的防雷保護(hù)問題要充分重視，應(yīng)在必要的地點(diǎn)加裝低壓避雷器或擊穿保險，以防止雷電侵入波進(jìn)入室內(nèi)，引起人身或設(shè)備事故。對重要用戶，在低壓線進(jìn)戶前50m處要裝一組低壓避雷器外，進(jìn)戶后還要再安裝一組低壓避雷器。一般用戶，只要對進(jìn)戶前支持導(dǎo)線的絕緣子鐵腳進(jìn)行可靠接地即可（接地電阻小于30Ω）。在多雷地區(qū)，凡直接與架空線相連的電能表宜加裝保護(hù)間隙。

5.提高供電可靠性的其它技術(shù)措施

為提高農(nóng)村電網(wǎng)的可靠性，保證線路不間斷供電，除加強(qiáng)防雷保護(hù)的技術(shù)管理工作和對避雷器勤于檢測外，還應(yīng)從技術(shù)上采取措施：

（1）對35kV送電線路，要選用足夠遮斷容量的斷路器，采用自動重合閘裝置（對沒有操作電源的手動斷路器，要裝用機(jī)械重合閘裝置）。為提高重合閘的成功率，還應(yīng)盡可能采用速動的繼電保護(hù)。

（2）對10kV配電線路，也應(yīng)盡可能采用重合閘裝置，最好條條線路有重合，為防止導(dǎo)線被短路電流燒傷或燒斷，應(yīng)將繼電保護(hù)的動作時間盡量壓縮。為縮小故障范圍，配電線路的支線上要裝設(shè)一組熔斷器。

（3）在35kV線路或10kV配電網(wǎng)的電容電流分別大于30A和10A時，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。

（4）接地裝置除滿足防雷要求外，還應(yīng)注意均壓問題，防止跨步電壓或接觸電壓引起事故。