架空配電線(xiàn)路雷擊分析與防治措施

【摘要】架空配電線(xiàn)路大都暴露作業(yè)，經(jīng)常受到外力因素的影響。其中，雷擊嚴(yán)重影響著架空配電線(xiàn)路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，給社會(huì)發(fā)展，以及人們生活帶來(lái)了很多不便。本文根據(jù)筆者多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合大量典型雷擊事例，首先對(duì)架空配電線(xiàn)路防雷現(xiàn)狀，以及存在的問(wèn)題進(jìn)行了全面分析，而后在此基礎(chǔ)上提出了建設(shè)性措施，以提高我國(guó)架空線(xiàn)路防雷工作的開(kāi)展。

【關(guān)鍵詞】架空配電線(xiàn)路；雷擊；分析；防治措施

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，架空線(xiàn)路雷擊事件在全部雷害事故中占據(jù)著很大的比例，對(duì)我國(guó)供電安全造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。通常，架空線(xiàn)路干她較低，在建筑物、樹(shù)木等遮掩下，遭受雷擊的幾率異常微小。然而，由于缺乏避雷線(xiàn)保護(hù)，且絕緣水平低，中、低壓架空線(xiàn)路極易遭受雷擊，導(dǎo)致出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，從而造成雷害事故。此外，高壓感應(yīng)雷對(duì)絕緣水平較低的架空配電線(xiàn)路安全存在著不可小覷的威脅。因此，供電企業(yè)等相關(guān)單位須注重對(duì)架空線(xiàn)路的保護(hù)，加強(qiáng)防雷措施，為配電網(wǎng)安全供電提供堅(jiān)實(shí)的保障。

一、架空配電線(xiàn)路在防雷方面存在的問(wèn)題

（一）雷擊導(dǎo)致架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)出現(xiàn)斷線(xiàn)問(wèn)題

近年來(lái)，架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)在配電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，在遭受雷擊之后，絕緣導(dǎo)線(xiàn)極易出現(xiàn)斷線(xiàn)問(wèn)題。經(jīng)深入研究發(fā)現(xiàn)，雷擊會(huì)短時(shí)間內(nèi)對(duì)架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)造成內(nèi)熱及綜合力作用，從而致使其斷裂。當(dāng)發(fā)生雷電過(guò)電電壓閃絡(luò)時(shí)，雷電擊穿會(huì)造成線(xiàn)路短路。與此同時(shí)，電網(wǎng)工頻電壓對(duì)其產(chǎn)生續(xù)流，從而導(dǎo)致電弧能量急劇增加。這時(shí)，雷擊造成的絕緣層擊穿點(diǎn)會(huì)引起高溫弧根燃燒，架空線(xiàn)路局部出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，從而致使絕緣導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生斷線(xiàn)。此外，雷擊時(shí)產(chǎn)生的電位差會(huì)在電弧通道內(nèi)形成電磁推力。電磁推力的產(chǎn)生加大了絕緣導(dǎo)線(xiàn)的負(fù)荷，因而造成其斷裂面呈現(xiàn)平整特點(diǎn)。

（二）雷擊導(dǎo)致交控配電線(xiàn)路跳閘頻率增高

1、絕緣水平較低的架空配電線(xiàn)路極易出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。在實(shí)際調(diào)查過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)感應(yīng)過(guò)電壓極易造成配電網(wǎng)雷電過(guò)電壓，而且其幅值呈現(xiàn)出很強(qiáng)的分散性特點(diǎn)。實(shí)踐證明，高水平的絕緣導(dǎo)線(xiàn)能夠大大降低雷擊閃絡(luò)出現(xiàn)的頻率。通過(guò)仔細(xì)分析、研究架空配電線(xiàn)路可知，絕緣子質(zhì)量的好壞直接關(guān)乎著架空電線(xiàn)的絕緣水平高低。而絕緣子沖擊放電電壓水平又直接關(guān)乎著絕緣子閃絡(luò)。因此，防治雷擊閃絡(luò)的最佳途徑就是降低絕緣子閃絡(luò)頻率，換句話(huà)說(shuō)，提升絕緣導(dǎo)線(xiàn)的水平。

2、在缺乏維護(hù)時(shí)，雷擊會(huì)造成架空配電線(xiàn)路跳閘頻率增高。眾所周知，配電線(xiàn)路大都處于空中暴露作業(yè)。對(duì)于架空配單線(xiàn)路而言，其沒(méi)有配備任何檢測(cè)絕緣子的措施。加之，配電線(xiàn)路投入使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，線(xiàn)路嚴(yán)重老化，從而導(dǎo)致配電線(xiàn)路中大量絕緣子已出現(xiàn)低值、零值現(xiàn)象。此外，由于配電線(xiàn)路暴露作業(yè)，其極易遭受煙塵、揚(yáng)灰等外部污穢物的干擾，對(duì)絕緣子產(chǎn)生巨大負(fù)面影響：積累污穢物嚴(yán)重，導(dǎo)線(xiàn)絕緣水平大大降低。上述這些問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致絕架空配電線(xiàn)路降低絕緣水平，從而造成多起雷擊事故。

（三）配電線(xiàn)路、設(shè)配搭配不當(dāng)引發(fā)雷擊事故

在發(fā)電廠(chǎng)和變電站之中，雷害事故的主要原因主變壓器、斷路器以及隔離開(kāi)關(guān)等被雷擊而損壞，以及變電站的低壓二次系統(tǒng)之中出現(xiàn)的相應(yīng)雷害事故。據(jù)有關(guān)部門(mén)的調(diào)查，大約有結(jié)成以上的發(fā)電廠(chǎng)和變電站所發(fā)生的雷害事故，是雷電侵入主要線(xiàn)路造成的，并且在這些侵入事故還會(huì)造成很多的安全事故。在之前的配電線(xiàn)路建設(shè)中，通常為了降低多累山區(qū)的架空配電線(xiàn)路雷擊的跳閘率，會(huì)將架空高配電線(xiàn)路的絕緣水平進(jìn)行提高，使雷擊閃絡(luò)的概率得到降低。但是在這種情況之下，雷電波由于不能夠在高絕緣水平的架空配電線(xiàn)路上泄放，就會(huì)沿著線(xiàn)路，逐漸的侵入到變電站之中，使變電站的主要設(shè)備遭到損壞，甚至出現(xiàn)一些人身安全的事故。

（四）架空配電線(xiàn)路防雷措施不合理造成雷擊事故

雷云的存在會(huì)改變空間電場(chǎng)，甚至?xí)斐杀芾揍槼霈F(xiàn)引雷現(xiàn)象。因此，35KV及以下的配電線(xiàn)路，不適合應(yīng)用避雷針。究其原因則是35KV及以下線(xiàn)路處于較低的絕緣水平狀態(tài)。在避雷針遭受雷擊時(shí)，電流傳入到地面，將形成很高的塔頂電位，從而損壞供電設(shè)備。由此可見(jiàn)，對(duì)35KV及以下配電線(xiàn)路配備避雷針，不但發(fā)揮不了避雷作用，還會(huì)造成相反結(jié)果，增強(qiáng)引雷作用。

二、架空配電線(xiàn)路有效防雷措施

（一）架設(shè)高絕緣水平配電線(xiàn)路

1、提高局部線(xiàn)路的絕緣水平。從根本上降低線(xiàn)路造價(jià)成本，可對(duì)局部線(xiàn)路采取高水平絕緣措施。此種方式，主要是對(duì)導(dǎo)線(xiàn)固定部位進(jìn)行絕緣層加固，如此便能有效促使雷擊放電僅能經(jīng)過(guò)絕緣層邊緣。實(shí)踐證明，提高局部線(xiàn)路絕緣水平的措施，對(duì)加強(qiáng)線(xiàn)路沖擊放電電壓、避免雷擊斷線(xiàn)具有積極的作用。2、對(duì)50%沖擊放電電壓值較高的絕緣子進(jìn)行更換，以加強(qiáng)架空配電線(xiàn)路的絕緣水平，進(jìn)而提升架空配電線(xiàn)路的抵抗雷擊能力。3、采用耐雷合成絕緣子。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，合成絕緣子傘裙部位的金屬貼膜有利于分散電位，進(jìn)而提高了絕緣水平。4、降低塔桿與地面接觸時(shí)產(chǎn)生的電阻阻值。為降低阻值，在施工過(guò)程中，工作人員可采取水平外延接地、填充降阻劑等方式，以實(shí)現(xiàn)降租目標(biāo)，從而提高配電線(xiàn)路絕緣的有效性。

（二）對(duì)特殊線(xiàn)路安裝避雷器

架空配電線(xiàn)路覆蓋面廣，對(duì)其全部安裝避雷器是不現(xiàn)實(shí)的。因此，在實(shí)際操作中工作人員須有針對(duì)性的對(duì)特殊線(xiàn)路進(jìn)行避雷器防護(hù)。通常，雷害多發(fā)段桿塔、配電線(xiàn)路分支處等需要安裝避雷器，以降低雷擊事故發(fā)生概率。在選擇避雷器時(shí)，金屬氧化鋅避雷器是最佳選擇，因較其他避雷器而言，其存在著不可比擬的優(yōu)勢(shì)：防爆脫離、免維護(hù)。在安裝避雷器時(shí)，需對(duì)避雷器接地加大重視力度。避雷器接地通常會(huì)出現(xiàn)電阻超標(biāo)、地下引線(xiàn)等問(wèn)題。在實(shí)際調(diào)查過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)地區(qū)的避雷器接地引線(xiàn)規(guī)格、材料等存在很大的差異性。因此，接地引線(xiàn)嚴(yán)重腐蝕、斷裂等現(xiàn)象層出不窮。接地引線(xiàn)對(duì)避雷器發(fā)揮作用至關(guān)重要，引線(xiàn)接地不良，避雷器必然不會(huì)產(chǎn)生預(yù)期效果。

（三）定期維護(hù)架空配電線(xiàn)路

1、對(duì)絕緣子的定期維護(hù)。及時(shí)清除架空配電線(xiàn)路中呈現(xiàn)抵制、負(fù)值的絕緣子并檢修、維護(hù)配電線(xiàn)路。清除配電網(wǎng)絕緣較弱的線(xiàn)路對(duì)減少雷擊閃絡(luò)、跳閘具有非凡的作用。2、對(duì)氧化鋅避雷器的定期維護(hù)。在避雷器投入使用之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，并記錄、總結(jié)其運(yùn)行狀態(tài)、效果等。預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的存在，能夠有效降低避雷器在正常運(yùn)行中出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作、爆炸等嚴(yán)重威脅供電安全現(xiàn)象的概率。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，提高架空配電線(xiàn)路防治雷擊水平對(duì)確保我國(guó)安全供電具有重要的意義。希冀，相關(guān)供電單位能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電線(xiàn)路、設(shè)配搭配不當(dāng)，架空配電線(xiàn)路防雷措施不合理等問(wèn)題，并通過(guò)采取架設(shè)高絕緣水平配電線(xiàn)路，對(duì)特殊線(xiàn)路安裝避雷器，定期維護(hù)架空配電線(xiàn)路等有效措施，以提高我國(guó)對(duì)架空配電線(xiàn)路雷擊保護(hù)工作的質(zhì)量。