配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果

李立新 李煥 李瑤

摘 要：隨著社會(huì)化生產(chǎn)水平不斷提升，工業(yè)化進(jìn)程有序推進(jìn)，各行各業(yè)都在不斷向前發(fā)展，對(duì)于電力方面的需求越來(lái)越大，對(duì)電力行業(yè)方面的要求也越來(lái)越高，電力行業(yè)只有不斷進(jìn)行技術(shù)革新，加快結(jié)構(gòu)變革，才能更好地提高安全穩(wěn)定供電質(zhì)量，更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。雷電感應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)是配電線路系統(tǒng)中重要的保護(hù)對(duì)象，其中架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)的作用至關(guān)重要。文章對(duì)配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果進(jìn)行了分析研究，希望為不斷提升配電系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行提供一定的參考或者幫助。

關(guān)鍵詞：配電線路 架設(shè)地線 雷電感應(yīng) 過(guò)電壓保護(hù) 效果 分析

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（a）-0036-02

電力供應(yīng)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)性工程，涉及到高壓和低壓供電兩大重要的環(huán)節(jié)，如果每一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障和問(wèn)題，都會(huì)容易導(dǎo)致供電受阻，從而影響正常的安全生產(chǎn)和工作。在低電壓配電線路系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，通常容易引發(fā)的故障是絕緣功能不足從而發(fā)生被雷電擊中的情況，這種情形的誘發(fā)根源在于導(dǎo)線感應(yīng)過(guò)電壓出現(xiàn)故障，所以為了避免出現(xiàn)這類故障，要采取有效的措施加強(qiáng)配電線路檢查，加強(qiáng)感應(yīng)過(guò)電壓全方位防護(hù)，從而有效降低雷電等不良影響。

1 雷電感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)配電線路造成的影響分析

通常在夏季或者秋季，出現(xiàn)雷雨等惡劣天氣的情形比較多，電力配電設(shè)備會(huì)受到雷電攻擊影響，低壓電路本身絕緣性能偏低，所以一旦發(fā)生雷擊情況，就會(huì)受到地面或者周邊建筑物等影響，在導(dǎo)線上發(fā)生感應(yīng)過(guò)電壓，如果持續(xù)出現(xiàn)過(guò)電壓或者電壓值超過(guò)既定標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致配電線路內(nèi)部絕緣性能受損，線路出現(xiàn)短路等，進(jìn)而影響整個(gè)供電流程。具體雷電感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)配電線路造成的影響有：一是來(lái)自避雷設(shè)備方面的影響。在低壓線路運(yùn)行系統(tǒng)中，避雷器安裝在相應(yīng)的位置，是為了免受雷擊時(shí)的不良影響，如果出現(xiàn)雷擊天氣，低壓線路運(yùn)行產(chǎn)生的電流超過(guò)既定的標(biāo)準(zhǔn)值，避雷器就會(huì)啟動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電流分流處理，將感應(yīng)電流分置到地面，進(jìn)而限制絕緣子部分的電壓，從而確保配電線路運(yùn)行穩(wěn)定，避免受到雷擊的過(guò)大破壞影響系統(tǒng)運(yùn)行。如果這個(gè)時(shí)候雷電感應(yīng)過(guò)電壓非常大，超出了避雷設(shè)備本身的承載性能極限，電流過(guò)大，會(huì)直接影響避雷設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致出現(xiàn)運(yùn)行故障，如果避雷設(shè)備沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，出現(xiàn)內(nèi)部腐蝕等情況，電流就不能順暢地置入地面，進(jìn)而對(duì)整體運(yùn)行環(huán)節(jié)產(chǎn)生阻礙，甚至造成不可估量的損失。二是來(lái)自絕緣子方面的影響。絕緣子能夠有效地對(duì)外界電壓和電流產(chǎn)生隔離情況，出現(xiàn)雷電天氣時(shí)，絕緣子會(huì)容易出現(xiàn)閃絡(luò)情況，從而導(dǎo)致內(nèi)部構(gòu)造受損，如果雷電感應(yīng)過(guò)電壓超過(guò)本身的承載范圍，就會(huì)導(dǎo)致配電線路輸送電流過(guò)大，進(jìn)而超過(guò)絕緣子兩端電壓的極限值，進(jìn)而對(duì)配電線路系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅。

2 配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果分析

為了有效降低雷擊天氣的不良影響，保障供電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行，通常會(huì)進(jìn)行配電線路架設(shè)地線，從而對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓進(jìn)行保護(hù)，提高保護(hù)效果。具體保護(hù)效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 架設(shè)地線對(duì)過(guò)電壓的限制效果分析。

可以分成接地電阻和地線安裝位置兩個(gè)方面的限制效果。一方面，配電線路中進(jìn)行電線架設(shè)，通常會(huì)采用自然接地的方式進(jìn)行，接地的電阻通常比較高，加上地面本身的電阻，從而進(jìn)一步增加了電阻數(shù)值，為了進(jìn)一步提高雷電感應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)效果，通常需要控制電桿電阻。在配電線路運(yùn)行過(guò)程中，通常由于雷擊而產(chǎn)生的雷電過(guò)電壓數(shù)值會(huì)比較大，最大的區(qū)域往往分布在配電線路的中間位置，受到外力和內(nèi)部雙重作用，電壓會(huì)出現(xiàn)很大的波動(dòng)，地線對(duì)感應(yīng)過(guò)電壓也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，電桿會(huì)受到接地電阻的影響，從而導(dǎo)致配電線路架設(shè)地線發(fā)生感應(yīng)過(guò)電壓，隨著時(shí)間推移，接地電阻阻值不斷增大，絕緣子承受的電壓幅值會(huì)逐漸縮小，進(jìn)而就可以對(duì)配電線路架設(shè)電線產(chǎn)生保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的限制。另一方面在進(jìn)行配電線路架設(shè)地線的過(guò)程中，通常會(huì)考慮地線的安裝位置，還要對(duì)架設(shè)地線的高度進(jìn)行分析，進(jìn)而確定最佳的地線高度位置，還要按照計(jì)算公式對(duì)配電線路感應(yīng)過(guò)電壓值進(jìn)行分析，進(jìn)而找到運(yùn)行參數(shù)的變化規(guī)定，總結(jié)相應(yīng)的規(guī)律，才能進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，通常會(huì)需要進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)分析，地線在導(dǎo)線上方、下方等不同位置，對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果也千差萬(wàn)別，通常會(huì)選擇在導(dǎo)線上方進(jìn)行處理做生意需要將地線安裝在導(dǎo)線上方的具體位置，并充分考慮線路間距等，最大限度地拉近地線和導(dǎo)線的距離，從而提高對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果。

2.2 對(duì)電壓閃絡(luò)率產(chǎn)生的效果分析。

出現(xiàn)雷電感應(yīng)過(guò)電壓時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致配電線路的絕緣子兩側(cè)的電壓值過(guò)大，進(jìn)而會(huì)誘發(fā)電壓閃絡(luò)情況。電壓閃絡(luò)情況通?？梢酝ㄟ^(guò)電壓閃絡(luò)頻率來(lái)進(jìn)行判斷，由于電壓閃絡(luò)頻率和配電線路感應(yīng)過(guò)電壓的限制效果相聯(lián)系，所以需要對(duì)電壓閃絡(luò)率進(jìn)行計(jì)算分析，從而反復(fù)試驗(yàn)，確定最佳的值，進(jìn)行科學(xué)配置。在對(duì)電壓閃絡(luò)率進(jìn)行具體計(jì)算時(shí)，通常會(huì)考慮將地閃密度Ng設(shè)為40個(gè)雷暴日，取值2.78次，或者對(duì)配電線路實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行研究，確定地線架設(shè)位置的差異會(huì)絕緣配置的影響，并根據(jù)變化情況對(duì)電壓閃絡(luò)率反復(fù)試驗(yàn)，確定最佳值?；蛘呷?yīng)電阻率的特殊值，按照自然接地方法對(duì)電桿接地模式進(jìn)行選擇等。這些情況都需要考慮在內(nèi)，才能充分確定電壓線路架設(shè)地線時(shí)感應(yīng)過(guò)電壓對(duì)配電線路影響程度，不斷摸索總結(jié)規(guī)律，從而更好地提升架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果。通常情況下，當(dāng)大地電阻率不斷提高時(shí)，會(huì)對(duì)周圍的磁場(chǎng)產(chǎn)生不同的影響，進(jìn)而影響傳輸線大地瞬態(tài)阻抗，促使配電線路感應(yīng)過(guò)電壓不斷提高，如果增加接地電阻，就會(huì)降低配電線路架設(shè)地線絕緣子感應(yīng)電壓，進(jìn)而降低絕緣子故障發(fā)生率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的全面保護(hù)。當(dāng)然在對(duì)配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)效果進(jìn)行分析過(guò)程中，電壓閃絡(luò)率計(jì)算除了受到理論方面的條件約束和影響以外，還需要考慮周邊的環(huán)境以及現(xiàn)實(shí)的運(yùn)行情況，所以還需要不斷提高設(shè)備操作人員和技術(shù)人員的配合程度，不斷豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而總結(jié)相應(yīng)的規(guī)律，善于從參數(shù)變化中構(gòu)建相應(yīng)的模型，找出變量和不變量，進(jìn)而更好地進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和分析，找出最佳的配置參數(shù)，加強(qiáng)各個(gè)點(diǎn)位的控制，從而最大限度提高配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果。

綜上所述，通過(guò)對(duì)配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的保護(hù)效果進(jìn)行分析，可以看出影響因素是多個(gè)方面的，架設(shè)地線能夠?qū)纂姼袘?yīng)過(guò)電壓保護(hù)起到良好的效果，在進(jìn)行地線架設(shè)具體方式選擇時(shí)通常建議將地線架設(shè)在配電線路導(dǎo)向的上方位置，并盡量拉近兩者之間的距離，從而進(jìn)一步提升雷電感應(yīng)過(guò)電壓保護(hù)的防護(hù)效果，有力發(fā)揮地線的保護(hù)作用，提高配電系統(tǒng)安全高效穩(wěn)定運(yùn)行質(zhì)量和效率。具體實(shí)施過(guò)程中還需要不斷提高操作人員和技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)技能，在學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識(shí)和摸索經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，反復(fù)試驗(yàn)分析和研究，從而總結(jié)運(yùn)行規(guī)律，更好地指導(dǎo)實(shí)踐操作，為保障配電線路安全運(yùn)行，減少雷電感應(yīng)傷害等提供更多的可行性方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘小琴.配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的防護(hù)效果[J].低碳世界，2015（29）：62-63.

[2] 甄雄輝.10kV配電線路架設(shè)地線對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓的防護(hù)效果分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（29）：135-136.

[3] 劉剛.雷電感應(yīng)過(guò)電壓在配電線路架設(shè)地線中的防護(hù)效果分析[J].電子制作，2014（19）：207.