配網(wǎng)設(shè)備的防雷措施研究

吳婷婷等

摘要：隨著電力事業(yè)的改革與發(fā)展，電力企業(yè)提高對配網(wǎng)的重視度，滿足社會大規(guī)模的用電需求。近幾年，電網(wǎng)系統(tǒng)面臨一系列的改革壓力，尤其是配網(wǎng)設(shè)備方面，較容易受到雷擊干擾，影響配網(wǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行，干擾電力事業(yè)的發(fā)展。為保障配網(wǎng)設(shè)備的高效運(yùn)行，電力企業(yè)需提高對雷擊破壞的重視度。因此，本文通過對配網(wǎng)設(shè)備的雷擊影響進(jìn)行研究，分析有效的防雷措施。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)設(shè)備；雷擊破壞；防雷措施

防雷是電力系統(tǒng)配網(wǎng)設(shè)備的基礎(chǔ)項目，雷擊對配網(wǎng)設(shè)備的破壞力度比較大，容易產(chǎn)生大面積的破壞，不利于電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行。防雷措施需要根據(jù)配網(wǎng)設(shè)備的實際情況制定，既可以做好雷擊預(yù)防的工作，又可以提高配網(wǎng)設(shè)備的防雷能力，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平，解決配網(wǎng)設(shè)備雷擊破壞的問題，推進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。

1.配網(wǎng)設(shè)備雷擊破壞的分類

配電設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮主導(dǎo)的作用，因為本身具有感應(yīng)特性，所以增加雷擊破壞的機(jī)率，分析配網(wǎng)設(shè)備中雷擊破壞的分類，如下：

1.1雷電感應(yīng)

雷電感應(yīng)沒有明顯的限制條件，感應(yīng)的類型可以分為靜電、磁力兩種，兩者發(fā)生感應(yīng)的途徑存在不同。靜電發(fā)生的條件是正負(fù)電荷，在放電的過程中電荷不受約束，成為自由電荷后以電波的方式作用在設(shè)備表面。電磁感應(yīng)即使在設(shè)備周圍形成磁場，進(jìn)而產(chǎn)生過電壓破壞。

1.2直擊雷

直接雷具有擊穿、放電的破壞性，常見于高空。例如：配網(wǎng)設(shè)備與地面存在一定的高度，當(dāng)高空雷云感應(yīng)出的場強(qiáng)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時，即可擊穿配電設(shè)備附近的保護(hù)場強(qiáng)，直接在配電設(shè)備表面發(fā)生放電，毀壞能力非常高。直擊雷也可以演化成雷電流，增強(qiáng)雷電波的沖擊性。

2.配網(wǎng)設(shè)備的防雷措施

分析配網(wǎng)設(shè)備遭遇的雷擊破壞，針對比較典型的雷擊影響，提出防雷措施，避免關(guān)鍵的配網(wǎng)設(shè)備影響整個電力系統(tǒng)。具體分析如下：

2.1配網(wǎng)導(dǎo)線的防雷措施

導(dǎo)線屬于配網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，完成電力電荷的基本輸送，配網(wǎng)導(dǎo)線的防雷處理集中在兩個部分，即：低壓導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線。

低壓導(dǎo)線最主要的是預(yù)防擊穿危險，保障低壓導(dǎo)線的完整性，針對低壓導(dǎo)線的防雷措施，提出兩點建議，如：（1）選擇保險器，安裝在對雷擊比較敏感的導(dǎo)線部分，防止導(dǎo)線擊穿；（2）做好防雷接地的工作，低壓導(dǎo)線的接地電阻不能過度，以R≤4Ω為標(biāo)準(zhǔn)，如果不是主干低壓導(dǎo)線，可以適當(dāng)提升電阻標(biāo)準(zhǔn)值，如：分支低壓導(dǎo)線≤10Ω、接戶線≤30Ω，用于防止雷擊防護(hù)過程中引發(fā)的高電位風(fēng)險，以免低壓導(dǎo)線出現(xiàn)短路、負(fù)載過大的現(xiàn)象。

絕緣導(dǎo)線屬于配網(wǎng)導(dǎo)線中的薄弱部分，較容易受到雷擊破壞，絕緣導(dǎo)線的防雷措施，需要結(jié)合導(dǎo)線的實際運(yùn)行[1]。某電力公司在絕緣導(dǎo)線防雷方面，傾向于疏導(dǎo)防雷，利用穿刺型工具消除雷擊感應(yīng)，此類工具在該電力公司內(nèi)的實踐性明顯，可以有效保障低于20kA的雷擊破壞，疏導(dǎo)加注于絕緣導(dǎo)線上的感應(yīng)雷擊，引導(dǎo)雷擊安全接入大地，保護(hù)絕緣導(dǎo)線。

2.2變壓器的防雷措施

變壓器是配網(wǎng)設(shè)備中的主要部分，其防雷的水平關(guān)系到配網(wǎng)的運(yùn)行效益，所以為保障變壓器的正常運(yùn)行，電力企業(yè)在變壓器防雷方面提出更高的要求，以此來提高變壓器的防雷標(biāo)準(zhǔn)[2]。以某供電所為例，分析其在變壓器防雷方面的應(yīng)用措施。首先該供電所將變壓器安置在室內(nèi)，通過避雷針保護(hù)室內(nèi)變壓器，預(yù)防雷電的沖擊影響，避免變壓器承受直擊破壞；然后供電所根據(jù)變壓器所處的環(huán)境，在相關(guān)位置布設(shè)避雷器，重點作用于低壓、高壓兩側(cè)，該供電所在變壓器上選擇可靠的點，如：中性點，連接避雷器，達(dá)到穩(wěn)定接地的效果，運(yùn)用絕緣過電壓的核心思想，確保變壓器防雷的能力；最后該供電所針對部分老舊變壓器，實行改進(jìn)措施，更換為具有防雷特性的變壓器，該供電所已經(jīng)成功更換了兩臺變壓器，而且新變壓器的防雷效果較高，一旦遇到雷電天氣，防雷變壓器側(cè)方的繞組部分，會主動變換磁力，產(chǎn)生具有反作用力的磁勢，由此可以消除雷擊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，充分阻礙雷擊引發(fā)的逆變電壓，保護(hù)變壓器。

2.3電纜、架空的防雷措施

電纜與架空導(dǎo)線的防雷措施相對比較簡單，而且防雷效果高，完善配網(wǎng)設(shè)備的整體效益。配網(wǎng)中的電纜防雷，一般采取避雷器的防雷措施，在電纜的重要部分加設(shè)避雷器，提高電纜的接地能力，還需著重檢查電纜接頭、屏蔽層等部分，強(qiáng)化電纜的防雷能力[3]。架空線路的防雷措施中，不僅需要避雷器，還需要避雷線拓寬防雷面積，由此確保架空線路的防雷效果，例如：某地區(qū)架空線路海拔稍高，架空范圍非常大，如果僅利用避雷線，會提升防雷的成本，而且容易產(chǎn)生遺漏，所以該地區(qū)劃分避雷線的架設(shè)區(qū)域，在雷擊頻率高的范圍內(nèi)直接安裝避雷器，同時保障桿塔接地，改善原有的防雷方式，增強(qiáng)該地區(qū)實際防雷的能力。

3.配網(wǎng)設(shè)備的輔助防雷

配網(wǎng)設(shè)備依靠主體的防雷措施，保障設(shè)備的安全運(yùn)行，但是仍舊存在細(xì)節(jié)部分，需要進(jìn)行輔助防雷。

第一是改造桿塔防雷，主要是降低桿塔的電阻值，防護(hù)雷擊影響。桿塔電阻的數(shù)值維持在20±10Ω即可，保持桿塔有效的防雷水平，配合桿塔其他部分的防雷，提高輔助防雷的能力。

第二是輔助低壓架空防雷，重點在接戶線部分，每隔50米需要安裝一組避雷器，促使架空線路在遇到雷擊電波時，可以主動形成絕緣間隙，安全排除雷電干擾，平衡架空電壓，以免架空線路內(nèi)出現(xiàn)過高的電勢，影響架空線路安全防雷的水平。

第三是線路交叉位置的輔助防雷，此部分本身處于交叉狀態(tài)，受到電磁感應(yīng)的干擾，很容易在雷擊作用下發(fā)生放電，不利于導(dǎo)線的安全防雷。電力企業(yè)將線路交叉作為輔助防雷的關(guān)鍵部分，以線路交叉以及相鄰部分為輔助點，提升絕緣水平，比對線路交叉防雷的標(biāo)準(zhǔn)，實行規(guī)范的輔助防雷，加強(qiáng)線路交叉防雷保護(hù)的力度。

3.結(jié)束語

配網(wǎng)設(shè)備的防雷保護(hù)一直處于比較薄弱的狀態(tài)，增加配網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行的負(fù)擔(dān)，不利于電力事業(yè)的積極發(fā)展。針對配網(wǎng)設(shè)備的雷擊破壞，提出科學(xué)的防雷措施，促使配網(wǎng)設(shè)備快速達(dá)到防雷標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備安全，由此營造穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行環(huán)境，支撐電力輸送，發(fā)揮配網(wǎng)設(shè)備高效率的運(yùn)行能力，確保電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃雙.配網(wǎng)設(shè)備防雷措施分析[J].機(jī)電信息，2011，（27）：23-25

[2]穆星亮.電力系統(tǒng)配網(wǎng)設(shè)備防雷保護(hù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（02）：28

[3]謝楊永，李國興.試論配電變壓器的防雷接地[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（02）：15-17