配電線路中的防雷技術(shù)措施

文/吳浩湧 譚海軍 蔣其躍

配電線路中的防雷技術(shù)措施

文/吳浩湧 譚海軍 蔣其躍

中國的電力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略已經(jīng)在全球開始實(shí)踐，其目標(biāo)旨在解決世界能源危機(jī)。這種基于舉國體制的惠及人類的偉大戰(zhàn)略主要是中國掌握了世界領(lǐng)先的電力技術(shù)。目前在“一帶一路”經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展及帶動下，電力設(shè)備、電力技術(shù)、電力工程的基建能力正在向外輸出；尤其是中國在配電線路中的防雷技術(shù)在當(dāng)前也在不斷提升與完善。因而在這種國際戰(zhàn)略與國內(nèi)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化改革的背景之下，有必要從大處著眼、小處著手，對配電線路中的防雷技術(shù)措施加以討論。

配電線路 防雷技術(shù) 措施 研究

隨著中國近年來的電力網(wǎng)絡(luò)改造目前基本上完成了全國范圍內(nèi)的電網(wǎng)完善，但電力配電線路中往往會由于遭遇雷電等自然現(xiàn)象而造成損害。具體如雷雨天氣狀況下，雷電傳導(dǎo)至配電線路后會直接對配電線路及其電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行造成破壞，這種現(xiàn)象的發(fā)生來自雷電通過配電線路時產(chǎn)生的電流所產(chǎn)生的巨大熱量所致，通常表現(xiàn)有燃燒、爆炸等，嚴(yán)重者直接會造成相關(guān)設(shè)備的破壞；目前的防雷技術(shù)往往會通過繼電保護(hù)裝置等實(shí)現(xiàn)切斷以達(dá)到保護(hù)。以下先說明配電線路防雷技術(shù)中的一些常見問題，然后說明其具體的實(shí)踐措施。

1 常見問題

在當(dāng)前的配電線路中的防雷技術(shù)相對較多，從其常見的問題觀察，主要表現(xiàn)在桿塔、接地裝置兩個方面。以桿塔為例，目前在基層地區(qū)依然以水泥電線桿鋪設(shè)的配電線路為準(zhǔn)，其內(nèi)部多設(shè)置了鋼制內(nèi)芯，外部以水泥裹覆，通常以鐵絲作為地下引線。這種較為傳統(tǒng)的配電線路連接點(diǎn)所采用的塔桿形式易在遭受雷擊時發(fā)生爆裂，根據(jù)一般事故的現(xiàn)象分析，主要會造成鋼芯暴露引發(fā)進(jìn)一步的引線軟化導(dǎo)致倒塌。以接地裝置為例，其常見的問題集中于腐蝕方面，主要原因包括兩種，分別是基于地網(wǎng)的腐蝕、電阻下降。具體如對于494基混凝土、降阻劑的運(yùn)用，就會造成配電線路接地裝置在應(yīng)用6個月后逐漸受到腐蝕，并于3到5年范圍產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象（腐蝕率在50%以上，以接地下線為例腐蝕距離>50cm），一般的解決方法是更換接地裝置。

2 具體的防護(hù)實(shí)踐措施

由于配電線路受到雷擊后會引發(fā)諸多危害與破壞性影響，因此在防護(hù)方面既要考慮到配電線路本身的防雷技術(shù)，也需要從相關(guān)的配套防雷技術(shù)方面進(jìn)行綜合防護(hù)。以下結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)分別從配電線路的絕緣、配電設(shè)備、桿塔接地電阻、避雷裝置四個方面加以說明。

2.1 配電線絕緣方面防護(hù)實(shí)踐

目前配電線路中的重要絕緣元件以絕緣子為主，它的作用是通過固定母線達(dá)到安全距離范圍內(nèi)的帶電導(dǎo)體-大地隔絕。通常情況下該元件在電氣絕緣強(qiáng)度、耐潮性能方面有較好的功能體現(xiàn)，然而所處環(huán)境的變化往往會影響到其功能的發(fā)揮，如交變電場環(huán)境下就會發(fā)生此類現(xiàn)象，因而一旦發(fā)生雷雨天氣就會出現(xiàn)閃絡(luò)事故，造成絕緣子功能缺失，從而對配電線路造成破壞，導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全。建議通過提升絕緣水平的方法增強(qiáng)配電線絕緣方面的防護(hù)效果。比如，可以通過管護(hù)方法，增加定期、定時的檢查、檢修、故障處理、設(shè)備更換等；再如，對于配電線路所采用的絕緣水平相對較低的情況，則宜通過增加數(shù)量、加長它的結(jié)構(gòu)性長度，以此達(dá)到最終的防護(hù)目標(biāo)。

2.2 配電設(shè)備方面的防護(hù)實(shí)踐

在配電線路中的防雷技術(shù)防護(hù)實(shí)踐中除了一般的線路絕緣之外，還應(yīng)該在當(dāng)前10kV為主的配電線路條件下，對其配電設(shè)備的防雷水平加以提高；包括柱上開關(guān)、配電變壓器、電纜分支箱等。目前如閘刀的運(yùn)用、柱上開關(guān)的開閉就可以實(shí)現(xiàn)對突發(fā)事故的及時處理。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)可以采用在相關(guān)電器設(shè)備上置入防雷裝置的方法。比如，在柱上開關(guān)、閘刀方面就可以以這種方法提高其防護(hù)效果。其理由是采用這種方法可以減少雷電傳導(dǎo)過程中的電流，將其以分流的形式引導(dǎo)出去，以此減少過電壓、過電流可以對配電設(shè)備造成的損毀。再如，在配電變壓器方面，就可以根據(jù)其電壓的不同而進(jìn)行分析，如特高壓、超高壓、低高壓等類型的變壓器就可以運(yùn)用接地的方式，建立起四點(diǎn)接地的模式，由此達(dá)到防雷效果的提升。至于電纜分支箱則可以利用加裝無間隙的氧化鋅防雷器，有效的達(dá)到防爆功能的發(fā)揮等。

2.3 桿塔接地方面的防護(hù)措施

通常情況下因雷擊產(chǎn)生的跳閘現(xiàn)象因素較多，而桿塔接地電阻值所產(chǎn)生的影響既屬于其中一種，也會影響較大的一類。從其關(guān)系而言呈現(xiàn)為正比例關(guān)系，其一般表現(xiàn)是接地阻值增大、雷擊后的跳閘率升高，反之亦然。根據(jù)這個比例關(guān)系可以采取降低桿塔電阻值的辦法，具體如電阻值的定期檢測、數(shù)據(jù)采集與分析等；對于處于雷電多發(fā)區(qū)則宜增加檢測頻率。當(dāng)出現(xiàn)異?；虺鰳?biāo)準(zhǔn)的情況時，可以及時的運(yùn)用碳粉、降阻劑達(dá)到下調(diào)或控制桿塔接地方面的防護(hù)目的。

2.4 避雷裝置方面的防護(hù)措施

采用避雷裝置也可以起到較好的防雷效果，保護(hù)配電線路及電網(wǎng)運(yùn)行安全。比如，目前常見的應(yīng)用就有氧化鋅避雷器、消雷器等。從運(yùn)用與防雷作用方面分析，避雷器的應(yīng)用因其結(jié)構(gòu)、重量、體積、流通能力方面的比較優(yōu)勢，可以對配電線路所遇到的雷擊問題進(jìn)行較好的處理。比如，當(dāng)雷擊造成過電流、過電壓時就可以發(fā)揮出氧化避雷器的分流耦合作用，達(dá)到導(dǎo)線電位的提高避免閃絡(luò)效應(yīng)。而消雷器的使用就可以提前通過數(shù)據(jù)分析，利用與氣象關(guān)系的信息交互而實(shí)現(xiàn)電荷預(yù)估，從而利用異性電荷產(chǎn)生中合作用，由此做到提前預(yù)防雷電、規(guī)避雷擊對配電線路造成的危害及影響。

3 結(jié)束語

過渡的資源能源開發(fā)利用給人類的生存造成了極大的困境。目前首要解決的問題是能源問題。中國雖然制定了全球能源戰(zhàn)略，但在發(fā)展中的速度相對較慢，而且一些國家在其中也扮演著重重阻撓的角度，這在很大程度上造成了能源危機(jī)問題解決的進(jìn)度。雖然有種種困難與阻礙，但在配電線路中的防雷技術(shù)措施方面，卻可以加快改革，有效的采取一些提升配電線路絕緣水平、配電設(shè)備防雷水平、調(diào)整桿塔接地電阻、安裝避雷器及消雷器等措施，較好的推進(jìn)我國電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行能力與水平，為進(jìn)一步的防雷技術(shù)向外輸出做好準(zhǔn)備。

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[3]袁有軍,張緒生.配電線路運(yùn)行檢修技術(shù)及防雷對策[J].中國市場,2014(06)：42-43.

作者單位 深圳遠(yuǎn)征技術(shù)有限公司 廣東省深圳市518102