配電線路防雷與接地措施

摘 要：雷電是一種自然現(xiàn)象，隨意性很大，對電系統(tǒng)中的配網(wǎng)危害十分嚴(yán)重。它不但能造成電器設(shè)備損壞，電力系統(tǒng)停電，建筑物及；電力設(shè)施著火、爆炸；也能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)設(shè)備事故和人身傷亡；因此，采取有效的防雷措施十分重要。為此，本文作者就配電系統(tǒng)的防雷接地問題及應(yīng)對措施進行了分析。

關(guān)鍵詞：配電線路；防雷；避雷器；應(yīng)對措施

引言

我國的電力工業(yè)在現(xiàn)在發(fā)展的非常好，為了使電網(wǎng)可以更具安全性，電力企業(yè)對電網(wǎng)進行了改造，電網(wǎng)的改造可以提高電網(wǎng)運行的安全性，同時使電網(wǎng)的可靠性也得到提高，但是，在夏季雷雨大風(fēng)天氣還是給電網(wǎng)設(shè)備帶來了很大影響，特別是雷電的影響。雷電可以造成配電電線發(fā)生短路的情況，使得電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生事故，一旦，配電線路發(fā)生短路會帶來很大損失，所以，配電線路的防雷和接地一定要做好，避免雷電給配電線路帶來影響。

一、配電線路常見防雷方法

1、避雷器的安裝

避雷器是現(xiàn)階段較為常見的配電線路防雷措施，不僅可以將工頻續(xù)流有效的阻斷，對配電線路感應(yīng)電壓幅值及雷擊過的電壓幅值起到限制的作用，但是避雷器的防護范圍相對較小，成本較高，因此，只能間隔安裝避雷器，并將其安裝在雷擊較為頻繁的地區(qū)。

2、配電線路絕緣層耐壓性的提高

配電線路絕緣層耐壓性的提高，能夠使得配電線路在較高雷電過電壓影響下出現(xiàn)的工頻續(xù)流、閃絡(luò)等現(xiàn)象時，能夠使配電線路的放電爬距過大，不能建弧，最終熄滅，避免線路安全事故的產(chǎn)生。

3、配電線路過電壓保護器的安裝

配電線路過電壓保護器的避雷性能與避雷器基礎(chǔ)相同，其主要是在安裝具有絕緣性能的導(dǎo)線線路時，不用將電路的絕緣層剝開，而是在配電線路的外間隙處安裝過電壓保護器，使得配電線路得到有效的防護。其不僅避免雷電存在的過電壓現(xiàn)象，同時不受工頻電壓的影響，使用壽命長，無需進行維護。

二、配電線路的防雷與接地

1、裸導(dǎo)線線路的防雷措施

配電線路在選擇防雷的措施時可以選擇防雷線或者是防雷器，但是要根據(jù)電壓的等級和線路的不同架設(shè)方式來進行選擇。對于電壓較低的配電線，選擇避雷器是非常合理的，因為架設(shè)避雷線的成本較高，而且進行避雷線的施工也是一件非常困難的，對于一些地區(qū)來說，如果配電線的電壓不是很高不，使用避雷器也可以起到相同的效果。工作人員可以收集相關(guān)地區(qū)的雷電發(fā)生的數(shù)據(jù)，找到雷電頻發(fā)的線段，將避雷器安裝在雷電頻發(fā)的線段，可以有效的避免雷電對配電電線造成危害。在安全避雷器的同時，還要對桿塔做好接地的工作，這樣一旦雷電擊中電線也可以很好的降低雷電的破壞。在進行避雷器的安裝時要掌握好安裝的距離，為了得到更好的使用效果可以進行相關(guān)的試驗，得到最佳的距離。

2、架空絕緣線線路的防雷措施

近年來，電力企業(yè)對電網(wǎng)進行了改造，在一些地區(qū)已經(jīng)逐漸使用架空絕緣線對裸導(dǎo)線線路進行替代，但是在線路改造以后，防雷的措施并沒有改變，這樣就導(dǎo)致經(jīng)常會出現(xiàn)雷擊絕緣線路的事故。雷電擊中配電線路會導(dǎo)致大量的電流經(jīng)過配電的線路，但是對于絕緣線路來說，雷擊的大電流并不能造成線路的短路，只是在線路的絕緣層帶來影響，這樣并不能導(dǎo)致導(dǎo)線出現(xiàn)斷的情況。這樣會出現(xiàn)更大的危害，雷擊對裸導(dǎo)線線路來說可以直接造成其短路，這樣就可以避免更大的危害發(fā)生，但是雷擊對絕緣線線路來說，是不會馬上就造成短路的，絕緣線線路繼續(xù)工作可能會導(dǎo)致更多的電氣設(shè)備發(fā)生故障。為了確保絕緣線線路不會導(dǎo)致大的災(zāi)害發(fā)生，一定要進行必要的防雷措施。首先，可以提高線路的絕緣性，提高線路的耐壓水平，將絕緣子換成是防雷的，這樣可以提高絕緣線線路的防雷水平。其次，可以在雷電多發(fā)的地區(qū)安裝一定檔距的線路避雷器，這種避雷器的安裝是不同于裸導(dǎo)線線路的，避雷器的安裝可以減少線路遭受雷擊的可能。

3、電纜線路防雷與接地措施

很多人對配電線網(wǎng)電纜的防雷保護都存在一定的誤解，認(rèn)為在保護配電變壓器的同時，也能保護電纜線路。但是實際情況表明，配電線路在轉(zhuǎn)入電纜化時，雷擊事故的次數(shù)增加更為顯著了。主要是因為配線線路在電纜化之后遇到的雷擊現(xiàn)象雖然有所減輕了，但是卻沒有對電纜線路進行有效的防護。常用的電纜主要為交聯(lián)聚乙烯材質(zhì)電纜，若其在較為潮濕的環(huán)境運行，就會電纜線路絕緣破損，耐壓性較低，成為絕緣性較弱部位，受到雷擊影響也很大。因此必須在電纜線路中安裝避雷器，使得電纜使用壽命能夠延長。依據(jù)電纜結(jié)構(gòu)特點及其連接要求，應(yīng)與電纜的終端周圍設(shè)置避雷器，并保證電纜終端處鎧裝、屏蔽接地質(zhì)量。

4、低壓線路

主要在低壓線路變壓器的出口位置安裝壓力較低的避雷器，并保證其接地質(zhì)量，其接地電阻控制在4Ω以下范圍內(nèi)。其中性點應(yīng)該連接于低壓電網(wǎng)中性線上，并利用電源點來完成線路接地工作。其分支線及干線的終端位置要進行重復(fù)性的接地，且接地電阻應(yīng)控制在10Ω以下范圍內(nèi)。若線路過長，其重復(fù)接地次數(shù)應(yīng)為3次或者3次以上。

5、架空與電纜混合的線路的防雷措施

對于架空與電纜混合的線路，由于線路結(jié)點的波阻抗不同，當(dāng)雷電波入侵時，行波在電纜段的兩結(jié)點之間發(fā)生多次折反射。結(jié)點的電壓多次的折反射后，有存在波峰疊加的情況，此時結(jié)點的電壓高于入侵電壓。架空線路中的反行波對結(jié)點的影響，空架線路的前行波為結(jié)點上所有折反射波之和，行波是電纜長度反射一次所需的時間。結(jié)點的電壓將大于入侵波的電壓幅值，電纜的絕緣水平必須高于線路的絕緣水平。為此通常在電纜的首末端加裝避雷器來限制過電壓。配電線路中若存在不同阻抗的線路相聯(lián)，雷電波入侵時結(jié)點處易發(fā)生電壓突變，可加裝避雷器來限制過電壓。

三、配電變壓器的防雷

配電電網(wǎng)在變壓器的選擇時，通常都會選擇性能高的變壓器。這種變壓器在雷電擊中線路以后，可以利用避雷器的作用，使接地電阻上流經(jīng)大電流時產(chǎn)生壓降，使得中性點電壓升高。在中性點電位的作用下，低壓繞組上流經(jīng)沖擊電流。由于低壓三相繞組中流經(jīng)的電流大小相等、方向相同，低壓繞組中的沖擊電流全部成為激磁電流，產(chǎn)生很高的零序磁通，使得高壓側(cè)感應(yīng)出很高的電勢，感應(yīng)電勢沿繞組分布，在中性點的幅值最大，引起中性點絕緣擊穿，同時由于層間和匝間的電位梯度相應(yīng)增大，引起高壓繞組層間和匝間擊穿。既然是中性點電壓是由接地電阻引起的，可采用高壓側(cè)避雷器的接地與中性點接地分開，采用單獨的接地線和接地網(wǎng)，利用大地對雷電波的衰減作用，基本可以削除中性點電壓升高引起的絕緣擊穿。當(dāng)雷電波從低壓側(cè)入侵時，低壓繞組中有沖擊電流通過，在高壓繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使得高壓側(cè)的中性點的電壓大大提高，高壓繞組的層間和匝間的電位梯度相應(yīng)增大，引起高壓繞組層間和匝間擊穿。此時可在低壓側(cè)加裝避雷器來解決此問題。

結(jié)束語

配電系統(tǒng)的運行正常是對人們用電安全的重要保障，但是雷電通常會影響配電系統(tǒng)的正常運行，在配電系統(tǒng)的防雷與接地中，應(yīng)從工程設(shè)計階段就認(rèn)真加以考慮，根據(jù)各地的實際情況，針對不同的情況，找到雷害的薄弱環(huán)節(jié)，采取切實可行的防雷方案，選用質(zhì)量可靠的電氣設(shè)備和可靠性高的離雷設(shè)備，做好符合要求的接地網(wǎng)，綜合考慮防雷與接地，線路和設(shè)備才能避免遭受雷擊的危害。

參考文獻：

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[3]趙軍.10kV配電線路的防雷與接地[J].科技資訊，2009，34（16）：87-88.

作者簡介：

葛鴻聲（1992-），男，國網(wǎng)安徽省電力有限公司銅陵供電公司職工，助理工程師，高級工。