配電網(wǎng)線路防雷措施研究與應(yīng)用

張明

【摘 ?要】城市快速擴(kuò)張的結(jié)果就是城市人口的用電需求不斷地上升。由此對(duì)電力設(shè)備以及相關(guān)電力網(wǎng)絡(luò)線路的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的要求則變得越來(lái)越高。除了對(duì)人為造成的破壞進(jìn)行預(yù)防之外，電力設(shè)備還需要預(yù)防雷電對(duì)其電力線路所帶來(lái)的影響。由于配電網(wǎng)線路很容易遭受雷擊從而造成配電網(wǎng)雷擊事故，長(zhǎng)期以來(lái)雷擊引起的停電事故頻繁發(fā)生，導(dǎo)致了很大的經(jīng)濟(jì)損失，因此文章就對(duì)配電網(wǎng)線路如何防雷以及防雷系統(tǒng)進(jìn)行研究分析。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)線路;雷電破壞;防雷措施

1 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，電力線路的增多，雷電對(duì)我們供電系統(tǒng)的影響也是越來(lái)越大，配電網(wǎng)線路防雷系統(tǒng)的研究也就顯得越來(lái)越重要。配電網(wǎng)和配電線起到連接電力供應(yīng)整個(gè)電力使用的紐帶作用，它也是整個(gè)電力供應(yīng)過(guò)程中極易出現(xiàn)問(wèn)題的一環(huán)，而雷電具有極強(qiáng)的破壞性，因此防雷變得尤為重要。雷電的危害主要?jiǎng)澐譃椋簾嵝?yīng)、機(jī)械效應(yīng)、電壓效應(yīng)以及電磁效應(yīng)。加強(qiáng)配電線路的防雷措施可以有效減少因雷擊造成的損害以及跳閘停電的次數(shù)。

2 雷電的破壞

（1）雷電感應(yīng)。天空中的帶電云層和與大地之間產(chǎn)生的巨大靜電場(chǎng)。在雷擊作用下出現(xiàn)大范圍的電力釋放，當(dāng)正負(fù)電荷與附近地面中的導(dǎo)體、電力線路以及金屬設(shè)備相接時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生束縛電荷。由于無(wú)法快速疏散電荷而形成了感應(yīng)過(guò)電壓。尤其是當(dāng)雷擊放電與輸電線路相交時(shí)這種感應(yīng)器過(guò)電壓的數(shù)值可達(dá)到數(shù)百千伏，瞬間導(dǎo)致整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)中的線路由于電流和電壓過(guò)大出現(xiàn)絕緣閃絡(luò)的現(xiàn)象，進(jìn)而影響到整條線路上的所有連接的電氣設(shè)備受到破壞。（2）直接雷擊。當(dāng)雷電直接擊打在架空電線路或是與建筑物接觸時(shí)，強(qiáng)大的雷電所造成的電波會(huì)沿著輸電線路直接進(jìn)到建筑內(nèi)部。同時(shí)高電位以及閃絡(luò)放電的原因造成室內(nèi)電氣設(shè)備的損壞。雷電生成的電流值和電壓數(shù)值非常高，低則幾萬(wàn)伏瞬間電壓值可達(dá)到幾百萬(wàn)伏。而且它出現(xiàn)的時(shí)間非常短暫，短時(shí)間所釋放出的巨大能量從功率角度來(lái)看具有強(qiáng)大的破壞力。

3 配電網(wǎng)線路防雷措施的應(yīng)用

3.1 規(guī)避外力破壞

外力對(duì)配電線路的影響是較為嚴(yán)重的，如在配電線路經(jīng)過(guò)的地區(qū)，由于出現(xiàn)交通事故導(dǎo)致配電線路的電線桿被撞斷，使配電線路發(fā)生故障。對(duì)于配電線遭遇外力的破壞是無(wú)法完全杜絕的，所以，在配電線經(jīng)過(guò)的區(qū)域，當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門應(yīng)當(dāng)組織相關(guān)工作人員，對(duì)配電線路周圍進(jìn)行定期巡查，盡量減少外力對(duì)配電線的破壞。在部分發(fā)達(dá)地區(qū)，支撐配電線的電線桿可能會(huì)因?yàn)槭褂脮r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，此時(shí)電線桿最容易因?yàn)橥饬Χ黄茐模?，?dāng)?shù)仉娏Σ块T應(yīng)當(dāng)在老舊電線桿出張貼警示標(biāo)志，另外，電力部門對(duì)于老舊的電線桿應(yīng)當(dāng)及時(shí)上報(bào)更換。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人均GDP增長(zhǎng)快，政府部門應(yīng)大力招資，建立專門的配電線路團(tuán)隊(duì)，切實(shí)保障配電線路安全。

3.2 裝設(shè)線路自動(dòng)重合閘裝置

供電所的配電線路遭受雷擊時(shí)，大部分是瞬時(shí)性的接地故障。裝設(shè)配電線路自動(dòng)重合閘設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合，保證配電線路的正常運(yùn)行。在配電線路上裝設(shè)避雷線，其防雷效果簡(jiǎn)單高效。除防雷之外，避雷線對(duì)配電線路的導(dǎo)線具有屏蔽作用和耦合作用，能夠降低輸配電線路絕緣子的電壓數(shù)值，同時(shí)還具有分流作用，能夠有效減小配電線路桿塔的頂電位數(shù)值。

3.3 合理鋪設(shè)配電線路

一般情況下，配電線路的鋪設(shè)，要根據(jù)鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況、地理環(huán)境、氣候環(huán)境綜合考慮之后因地制宜的鋪設(shè)配電線路。部分的配電線路當(dāng)中有地級(jí)接地電阻的現(xiàn)象，而且多數(shù)的配電線路都是采用線路架空的形式。這些現(xiàn)象都會(huì)對(duì)配電線路的穩(wěn)定與安全運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，當(dāng)發(fā)生有雷電的天氣時(shí)，線路發(fā)生被雷擊的概率就會(huì)非常大。因而一定要提高配電線路鋪設(shè)的合理性，并且其鋪設(shè)方案要經(jīng)過(guò)上級(jí)部門的審核，以及當(dāng)?shù)赜秒妴挝缓途用竦膶忩?yàn)。

3.4 線路避雷器

線路避雷器能夠有效地提高電力線路對(duì)于雷擊的耐受能力，降低因雷擊而產(chǎn)生的跳閘概率，使電力線路能夠穩(wěn)定運(yùn)行。然而這種設(shè)備也存在一定的局限性：首先，動(dòng)作電壓以及殘留電壓等參數(shù)在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中就已經(jīng)預(yù)設(shè)，無(wú)法在后期進(jìn)行調(diào)節(jié)，無(wú)法依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行差異性保護(hù);其次，避雷器設(shè)備主要是通過(guò)流容量來(lái)吸收電流，由于其具有局限性導(dǎo)致避雷器遭受雷電流量過(guò)大時(shí)，無(wú)法承受雷電流所產(chǎn)生的能量而引發(fā)爆炸;再次，避雷器設(shè)備很容易在使用過(guò)程中出現(xiàn)老化，損壞的問(wèn)題，尤其是處于長(zhǎng)期電壓負(fù)荷的作用下，避雷器的閥片很容易出現(xiàn)腐蝕、老化的問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障;最后，避雷器投入成本較高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用，而且使用一個(gè)階段之后就必須要對(duì)避雷器進(jìn)行更換或是調(diào)試，增加了設(shè)備的投入量和人員工作量。

3.5 降低輸配電線桿塔的接地電阻

就輸配電線路的實(shí)際情況來(lái)看，若桿塔的接地電阻相對(duì)較高，那么其遭受雷擊的可能性也就會(huì)因此有非常大幅度的增加，那么所帶來(lái)的損失也會(huì)因此增加。為此，在設(shè)計(jì)輸配電路桿塔的過(guò)程中，必須對(duì)桿塔的耐雷情況以及接地電阻進(jìn)行合理的計(jì)算，使其能夠形成一個(gè)反比例函數(shù)干洗，從桿塔的實(shí)際情況出發(fā)，為其配置一個(gè)相應(yīng)的土壤電阻率，并選取最佳的位置來(lái)進(jìn)行施工，這是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸配電線路桿塔電阻進(jìn)行控制的最有效的方法。具體實(shí)施方法：對(duì)接地體射線進(jìn)行延伸，對(duì)接地體進(jìn)行深埋處理，輸配電線路桿塔接地體的深度應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況來(lái)做出相應(yīng)的選擇，若處于非耕地地區(qū)，那么其深度應(yīng)當(dāng)達(dá)到60cm以上，而針對(duì)耕地地區(qū)則深度必須超過(guò)80cm。若出現(xiàn)接地電阻并未達(dá)到相關(guān)指標(biāo)的情況，可以通過(guò)接地體射線進(jìn)行延伸的處理方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接地電阻的控制，然而，針對(duì)接地體射線若超出了8根的情況，那么就無(wú)需實(shí)施延伸處理。

3.6 特殊環(huán)境下配電線路防雷設(shè)計(jì)

針對(duì)地形環(huán)境較為特殊的區(qū)域，在進(jìn)行配電線路架設(shè)過(guò)程中，同樣必須重視起防雷設(shè)計(jì)。例如：在經(jīng)過(guò)易燃易爆場(chǎng)所時(shí)，必須為配電線路配置相應(yīng)的防雷裝置，并注意與其保持適當(dāng)?shù)木嚯x，落實(shí)屏蔽器的配置，以防在遭遇雷擊時(shí)，發(fā)生燃燒或者爆炸反應(yīng);在靠近大型水域的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)配置相關(guān)的絕緣裝置，并在其兩側(cè)配置相應(yīng)的氧化鋅避雷器。針對(duì)相對(duì)較為特殊的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)結(jié)合以往的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)構(gòu)建防雷系統(tǒng)，從而最大程度上提高線路的運(yùn)行安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

配電線路是我國(guó)常見的高壓配電線路，其防雷措施的安裝與應(yīng)用對(duì)配電線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行有非常大的影響?；谖覈?guó)配電線路防雷措施應(yīng)用的現(xiàn)狀，要按照規(guī)范進(jìn)行防雷措施的安裝，并定期對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和管理，保證配電線路防雷的效果。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)陽(yáng)泉市平坦供電公司）