鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷現(xiàn)狀分析及對策研究

賴慶墻

摘 要：在國民經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展的大背景下，對電能的需求不斷提升；因此，對配網(wǎng)的輸電要求也越來越高。文章以鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷現(xiàn)狀及對策為研究對象，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷的發(fā)展現(xiàn)狀和雷電對配電線路造成的危害進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的路防雷措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路；防雷現(xiàn)狀；對策分析

前言

配電線路作為配網(wǎng)的重要組成部分，在日常運(yùn)行中常會受到雷電或自然環(huán)境的影響，對電力系統(tǒng)正常的供電以及用電安全造成一定的影響。文章針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷與城區(qū)配電線路防雷的差異性進(jìn)行比較，對鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)防雷對策，以提升鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電的安全、穩(wěn)定性。

一、鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷發(fā)展現(xiàn)狀分析

在以往我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)配電網(wǎng)中，多是運(yùn)用35kV配電網(wǎng)線路，隨著我國配電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的35kV配電線路已逐漸被現(xiàn)有的10kV配網(wǎng)線路所取代，從而10kV配網(wǎng)線路成為了當(dāng)下鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電網(wǎng)的重要組成部分。目前，鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路遭受雷擊的方式主要有兩種：一是，直接遭遇雷擊，導(dǎo)致配電路線癱瘓損壞；另一種，是配電線路附近的物體遭遇雷擊，因電磁感應(yīng)的作用從而導(dǎo)致配電線路處于過壓狀態(tài)。

隨著現(xiàn)有的10kV配網(wǎng)線路普及，已達(dá)到盡可能地降低線路直接遭受雷擊的現(xiàn)象，但由于10kV線路本身依然會受到過電壓的影響對線路的電力設(shè)備產(chǎn)生一定的損害，而部分線路桿塔的導(dǎo)線等設(shè)施存在一些金屬物質(zhì)，較容易引起雷擊事故的發(fā)生，為了有效防止雷擊事故，從當(dāng)下鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷發(fā)展現(xiàn)狀來看，其主要采取以下幾種方式避雷：

（一）安裝避雷針防雷

一方面，避雷針會對雷場產(chǎn)生一定影響，且避雷針可為雷電的雷場放電提供一條“通道”，防止雷場對其他物體造成雷擊損害。

另一方面，避雷針具有一定的靜電感應(yīng)，其自身所帶電荷與和雷電本身的電荷性質(zhì)相反，因此能夠吸引雷電優(yōu)先對其放電，大量的雷擊電流通過避雷針經(jīng)由接地裝置引入到大地中，有效地保護(hù)了線路不會遭受雷擊；同時(shí)，在靜電感應(yīng)的作用下，異性電荷多會在避雷針頂端進(jìn)行聚集，從而有效中和放電云層中的電荷，有效消除云層中激烈放電的現(xiàn)象。

（二）增加絕緣子防雷

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路中，多數(shù)使用的是瓷質(zhì)絕緣子，應(yīng)種類型絕緣子在大風(fēng)天氣會與線路產(chǎn)生摩擦導(dǎo)致出現(xiàn)一定的磨損現(xiàn)象，同時(shí)在雷雨天氣時(shí)，絕緣子因受潮導(dǎo)致降低其自身的絕緣性能，從而引發(fā)雷擊事故，嚴(yán)重者甚至?xí)⒋芍平^緣子的支撐柱擊穿，導(dǎo)致對配電線路產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。

二、雷電對配電線路造成的危害

雷電對配電線路造成的危害主要是由過電壓而引起的。一般情況下，直擊雷過電壓主要是由于雷電直接擊中導(dǎo)線造成，假設(shè)雷電直擊導(dǎo)線產(chǎn)生的雷電流副值為30kA，根據(jù)雷擊點(diǎn)電壓幅值公式： 雷電流幅值，那么在導(dǎo)線雷擊點(diǎn)將會產(chǎn)生3000kV的電壓幅值，而常用的導(dǎo)線絕緣承受能力約為100kV左右，顯然雷電產(chǎn)生的過電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了導(dǎo)線的絕緣承受能力，從而對導(dǎo)線及相關(guān)電力設(shè)備造成了嚴(yán)重的損害。

此外，雷電過電壓我們稱之為感應(yīng)雷擊過電壓，此種過電壓方式主要是由雷電擊中導(dǎo)線附近的物體，在電磁感應(yīng)作用下引起配電線路出現(xiàn)過電壓的現(xiàn)象。假設(shè)雷電擊中配網(wǎng)線路附近的桿頂或其他物體后產(chǎn)生的感應(yīng)雷電流副值為20kA，電桿高度為15m（即為導(dǎo)線平均對地高度），根據(jù)感應(yīng)雷電電壓副值計(jì)算公式： U=感應(yīng)雷電流幅值 導(dǎo)線平均對地高度，可得知感應(yīng)雷電電壓副值為115kV，這一數(shù)值也超出了配電線路絕緣的承受能力，若線路的相關(guān)防雷保護(hù)措施沒有做到位，則也會對配電線路造成一定的損壞，甚至出現(xiàn)斷線等問題。

三、鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷對策

（一）采用架空地線

通過進(jìn)行架設(shè)架空地線，可以有效對配電架空絕緣地線產(chǎn)生良好的屏蔽保護(hù)作用，究其原因主要是由于架空地線能夠?qū)⒗纂娨蜃陨?，然后再將直擊雷產(chǎn)生的電流引向各個(gè)線柱，起到良好的分流效果，提高耐雷性。在架空地線之上可以將過電壓降低（1—k）倍，其中k指的是避雷線與導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)×沖擊系數(shù)，即在避雷線與導(dǎo)線之間耦合作用下，導(dǎo)線之上可以產(chǎn)生減小雷電波陡度的“反向”電壓，從而達(dá)到降低過電壓的目的。一般在雷擊較為頻繁的地區(qū)比較適合采用架空地線的方式，但此種方式對接地要求較高，投資成本也比較大，并且受自身特點(diǎn)影響，無法降低線路的絕緣陡度；因此，相應(yīng)配電線路的絕緣水平也比較低，易產(chǎn)生反擊閃絡(luò)等問題，在架空地線定位高度較低時(shí)，容易產(chǎn)生繞擊閃絡(luò)，因此在進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路防雷時(shí)，需要酌情應(yīng)用。

（二）進(jìn)一步加強(qiáng)線路的絕緣度

若配電網(wǎng)線路的絕緣水平較低，當(dāng)產(chǎn)生雷電活動時(shí)，很容易在配電網(wǎng)線路中出現(xiàn)絕緣閃絡(luò)的故障，因此需結(jié)合線路的實(shí)際情況使用不同等級的絕緣子，例如：線路絕緣老化嚴(yán)重時(shí)，可使用玻璃絕緣串、瓷橫擔(dān)、長爬距的復(fù)合絕緣子或使用絕緣桿塔、更換絕緣導(dǎo)線等，這樣使線路在遭受同樣雷電擊距下，線路的絕緣水平越高，產(chǎn)生的閃絡(luò)電流就越小，從而對線路造成的危害也就越??；因此，加強(qiáng)線路的絕緣水平對提升線路的防雷水平有著積極的影響意義。

（三）加強(qiáng)各種類型避雷器的安裝

（1）安裝氧化鋅避雷器

在鄉(xiāng)鎮(zhèn)配網(wǎng)線路中安裝氧化鋅避雷器，能夠有效的截?cái)喙ゎl續(xù)流，對雷過電壓與配電線路的感應(yīng)過電壓起到顯著的限制效果。但該種避雷器也存在以下方面的不足之處：①一是，保護(hù)范圍較小，若配網(wǎng)線路規(guī)模較大時(shí)，則需要耗費(fèi)大量的成本進(jìn)行全線安裝；②二是，避雷閥片由于長期受到工頻電壓的影響，因此老化的速度較快，需定期做好更換和維護(hù)工作；③三是，在高土壤電阻率的地區(qū)不適用此種避雷器，因?yàn)榻拥仉娮柽_(dá)不到相關(guān)要求；④四是，在進(jìn)行氧化鋅避雷器安裝時(shí)需要?jiǎng)冮_配電線路絕緣層，會加速線芯的老化。

（2）安裝摘掛式避雷器

通過摘掛式避雷器安裝，較為顯著的優(yōu)勢是減少了檢修的頻率。但此種避雷器也存在有以下方面的缺陷：①一是，必須接地，并且保護(hù)范圍較小，若配電線路規(guī)模較小，則較適用，否則安裝成本較高；②二是，引線太長時(shí)會降低其保護(hù)效果，因此比較適合在臺區(qū)適用；③三是，安裝技術(shù)具有差異性，相同的部件若生產(chǎn)廠家不同，則無法進(jìn)行互換適用；④四是，發(fā)生故障時(shí)無法自動脫落。

（3）安裝自彈射可拆卸式避雷器

相對于上述幾種避雷器，自彈射可拆卸式避雷器的優(yōu)勢較為明顯，具體表現(xiàn)為：①一是，該避雷器采用的是不銹鋼全新設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)緊湊、無冗余、耐腐蝕、耐污穢、且安裝簡單方便；②二是，脫雷器與避雷器集成一體，耐氣候老化，有效減少電流誤動干擾；③三是，定向射出，動作方向順著避雷器脫扣方向，動作穩(wěn)定可靠。

總結(jié)

綜上所述，相對于城市配電線路防雷措施來說，鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路配電設(shè)施仍需要有待進(jìn)一步完善，基于雷電對配電線路的危害，需要進(jìn)一步加強(qiáng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路的防雷措施，從而有效保護(hù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電線路的運(yùn)行安全。

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