配電線路防雷技術(shù)研究

摘 要：配電線路是電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，與電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有密切關(guān)系。由于配電線路經(jīng)常要跨越很長一段空間距離，面臨著各種惡劣的自然環(huán)境，很容易遭受雷擊而發(fā)生跳閘故障，導(dǎo)致大面積地區(qū)發(fā)生停電，影響居民的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)，給社會造成經(jīng)濟損失。所以，配電線路必須要經(jīng)過防雷技術(shù)措施的處理。文章將對配電線路遭受雷擊的危害進行分析，就配電線路中的防雷技術(shù)問題展開探討，提出一些具體的防雷技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：配電線路；防雷線路；電力安全

前言

現(xiàn)代社會對電力資源的需求量大大提高，電網(wǎng)的運行安全越來越重要。打雷作為我國境內(nèi)大部分地區(qū)面臨的一種常見天氣，很有可能會對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全造成一定的威脅。在我國，每年都有因為雷擊而引發(fā)的停電事故，造成了嚴重的經(jīng)濟損失。對此，我國的電力行業(yè)要加緊配電線路防雷技術(shù)的研究，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全水平。

1 配電線路遭受雷擊的危害

雷雨天氣是我國南方地區(qū)比較常見的一種天氣。雷擊會對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行造成一定的危害，尤其是對配電線路。首先，雷擊會帶來巨大的電流，擊中在配電線路上時，會產(chǎn)生巨大的熱量，導(dǎo)致配電線路發(fā)生燃燒、爆炸，燒毀電路導(dǎo)線，還容易損害電線桿塔和其他電力設(shè)備。其次，雷電擊中配電線路，會導(dǎo)致導(dǎo)線的過電壓劇烈升高，繼電保護裝置為了保護電力系統(tǒng)，會自動進行跳閘動作，切斷運行線路，造成大面積停電，嚴重影響工業(yè)生產(chǎn)和附近居民的日常生活[1]。

2 配電線路防雷技術(shù)存在的問題

2.1 桿塔

我國的配電線路主要采取水泥電線桿的形式。水泥電線桿內(nèi)部有鋼制內(nèi)芯，外部由水泥包覆起來，對鋼芯起到保護作用，地下引線采用鐵絲作為材料[2]。如果遭受雷擊，就會造成水泥桿爆裂，鋼芯直接暴露在空氣中，地下引線產(chǎn)生巨大熱量發(fā)生軟化，電線桿發(fā)生倒塌。

2.2 接地裝置

接地裝置出現(xiàn)問題，出樣是因為兩種原因：一種是地網(wǎng)受到了腐蝕，另一種是地網(wǎng)電阻下降。比如，配電線路的接地裝置使用494基的混凝土和降阻劑，接地裝置會在使用半年后被腐蝕的速度大大增加，三到五年后便會出現(xiàn)斷裂。這時候便需要進行更換，因為往往到了這一階段，地網(wǎng)的腐蝕率已經(jīng)超過了一半，尤其以接地下線距離地面50厘米內(nèi)的部分腐蝕最為嚴重[3]。

3 配電線路的防雷措施

3.1 提高配電線路的絕緣水平

絕緣子是配電線路中的重要元件，能夠?qū)δ妇€起到固定、支持的作用，讓帶電導(dǎo)體與大地之間隔絕足夠的安全距離[3]。一般來說，絕緣子需要具有很高的電氣絕緣強度和很強的耐潮濕性能。但是，由于長期處于交變電場的環(huán)境當(dāng)中，絕緣子的絕緣性能會發(fā)生下降，甚至功能完全喪失。如果電網(wǎng)系統(tǒng)的工作人員沒有及時對這些性能下降或者功能喪失的絕緣子進行更換，就容易在雷雨天氣發(fā)生閃絡(luò)事故。所以，為了維護電網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全，必須提高配電線路的絕緣水平，定期對配電線路的絕緣子進行測試與檢修。根據(jù)我國的相關(guān)規(guī)定，測試與檢修的周期一般為兩年，對于零值、低值、有可能發(fā)生閃絡(luò)效應(yīng)的絕緣子，要及時進行更換維修；對于一些絕緣水平比較低的配電線路，需要增加絕緣子的數(shù)量，加長絕緣子的結(jié)構(gòu)長度來進行防雷。

3.2 提高配電設(shè)備的防雷水平

我國10千伏的配電線路當(dāng)中，主要的配電設(shè)備有柱上開關(guān)、配電變壓器和電纜分支箱等[4]。其中，柱上開關(guān)及其閘刀是為了保護配電線路的安全。一旦配電線路出現(xiàn)緊急情況，可以通過閉合或者斷開柱上開關(guān)來確保配電線路不受突發(fā)事故的影響。為了有效提高柱上開關(guān)的防雷技術(shù)水平，需要在柱上開關(guān)和閘刀兩側(cè)加裝防雷裝置，在發(fā)生雷擊時有效將電流分流出去，避免對柱上開關(guān)及閘刀造成損壞。配電變壓器，簡稱“配變”，是將交流電流的電壓進行變換，從而傳輸電能的電器裝置。按照電壓等級的不同，變壓器分為750千伏以上的特高壓變壓器、500千伏到750千伏的超高壓變壓器、35千伏到500千伏之間的普通變壓器和35千伏以下的低壓變壓器。配電變壓器基本上是電壓在10千伏到35千伏之間的變壓器，其低壓側(cè)和變壓器的外殼、低壓側(cè)中性點、高壓側(cè)變壓器，都要進行接地，形成四點接地的模式，能夠有效防范雷擊。電纜分支箱，是將電纜進行分接和轉(zhuǎn)接的裝置。電纜分支箱的兩側(cè)也要加裝無間隙的氧化鋅防雷器。氧化鋅防雷器具有防爆脫離功能，能夠在電纜分支箱出現(xiàn)雷擊危險的時候切斷與其他電纜分支箱之間的聯(lián)系，防止發(fā)生爆炸。

3.3 桿塔接地電阻調(diào)整

配電線路遭受雷擊而發(fā)生跳閘的幾率受到很多因素影響，桿塔的接地電阻值是其中影響程度比較大的一種。桿塔的接地電阻值與雷擊跳閘率成正比關(guān)系，即接地電阻值越大，雷擊跳閘率越高，接地電阻值越小，雷擊跳閘率越低[5]。所以，配電線路必須降低桿塔的接地電阻值。根據(jù)我國架空線路的運行章程，電網(wǎng)系統(tǒng)的工作人員要定期對線路上各桿塔的接地電阻值進行測試，尤其是對于雷雨天氣頻發(fā)的區(qū)域。如果桿塔的接地電阻值超出標準，就要用碳粉、降阻劑降低其接地電阻，降低配電線路遭受雷擊的可能性。

3.4 安裝避雷器與消雷器

避雷器與消雷器是配電線路的重要防雷裝置。氧化鋅避雷器是我國電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)常采用的一種避雷器，具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、通流能力強的優(yōu)點[6]。在配電線路遭受雷擊時，氧化鋅避雷器就會對雷電進行分流，通過分流耦合作用提高到導(dǎo)線的電位，將導(dǎo)線與塔頂之間的電位差保持在絕緣子閃絡(luò)電壓之下，可以有效避免閃絡(luò)效應(yīng)的發(fā)生。消雷器的運用同樣可以降低發(fā)生雷擊跳閘現(xiàn)象的幾率，具體工作原理如下：在雷云對地面發(fā)出雷電之前，消雷器就能夠感應(yīng)到雷云散發(fā)在空氣當(dāng)中的電荷，在自身的尖端產(chǎn)生完全相反的異性電荷，吸引雷電的電荷發(fā)生中合作用，降低雷電對配電線路的影響程度，從而規(guī)避雷擊跳閘事故。在配電線路上安裝避雷器與消雷器之后，還要定期進行檢測，確保避雷器和消雷器處于良好的工作狀態(tài)，對于性能下降或者出現(xiàn)故障、無法正常工作的避雷器和消雷器，要及時予以更換，維護配電線路的正常運行。

4 結(jié)束語

電力能源是我國經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的重要戰(zhàn)略能源之一。只有維護電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，才能夠確保我國工業(yè)生產(chǎn)和居民日常生活的正常進行。雷擊作為一種常見的配電線路故障原因，對我國電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行造成極大威脅，給我國社會帶來了嚴重的經(jīng)濟損失。我國的電力企業(yè)要加緊防雷技術(shù)的研究，彌補我國現(xiàn)行防雷措施中的缺陷，綜合采取多種手段，確保配電線路對雷擊的防范能力，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行水平。

參考文獻

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