淺析農(nóng)村電網(wǎng)輸配電線路的防雷措施

梁智健

摘要：農(nóng)村地區(qū)地理條件較為特殊，容易受到雷擊，配電網(wǎng)在受到雷害之后，會出現(xiàn)運行不穩(wěn)、電網(wǎng)停電等問題，直接影響到農(nóng)民的日常生活和工作用電需求。文章對農(nóng)村配電線網(wǎng)受到危害的原因進行分析，對線路采取的防雷保護措施等內(nèi)容進行探討。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村;輸配電線路;防雷措施;

前言

農(nóng)村地區(qū)范圍比較廣， 地理條件復雜，配電網(wǎng)所經(jīng)過的地質(zhì)條件多種多樣，總結(jié)過往經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)的故障，相當一部分是因為雷擊造成的。

農(nóng)村配電網(wǎng)線路經(jīng)常受到雷擊侵害，主要原因是由于防雷意識不強、防雷措施不到位等造成的，因此，必須結(jié)合農(nóng)村配電網(wǎng)現(xiàn)狀，制定有效的防雷保護措施，保證農(nóng)村配電網(wǎng)線路安全可靠運行。

一、農(nóng)村配電網(wǎng)線路防雷保護的必要性

我國地區(qū)幅員遼闊，農(nóng)村配電網(wǎng)線路比較長、運行過程容易受到多種因素影響，尤其是在南方地區(qū)，存在著許多丘陵和山地，配電線路需要翻山越嶺，導致線路走向特殊，容易受到雷擊，已成為雷害高發(fā)區(qū)。配電網(wǎng)受到雷擊侵害后，會出現(xiàn)局部跳閘，區(qū)域斷電等問題。

雷擊嚴重危害時也會導致電力設(shè)備質(zhì)量受損、縮短使用期限，出現(xiàn)供電不穩(wěn)定等問題。

近年來隨著農(nóng)村經(jīng)濟不斷發(fā)展，農(nóng)民收入的提高，農(nóng)村用電量大幅上升，配電線路范圍和長度也不斷參加，覆蓋范圍越來越大，因此，必須做好對新建線路的防雷保護措施，提高農(nóng)村配電運行的安全性和可靠性。

2農(nóng)村配電線路雷擊過電壓特征

農(nóng)村配電網(wǎng)發(fā)生雷擊事故時，一般事故部位都出現(xiàn)在地表上。雷擊瞬間會導致電路短路跳閘，進一步分析其原因，主要是雷擊發(fā)生時，雷擊附近范圍內(nèi)就會出現(xiàn)設(shè)備磁分量、輻射分量和靜電分量等強烈的電磁感應，在這種電磁感應的作用下，配電線路產(chǎn)生感應過電壓，引發(fā)供電設(shè)備的短路保護裝置，造成配電設(shè)備損壞或者線路跳閘問題。通常雷擊所造成的過電壓為10～400kV之間，農(nóng)村以10kV配電網(wǎng)為主，當其感應過電壓高于80kV時，短路保護裝置就會啟動運行，由此可見，農(nóng)村送配電線路，抵御雷害發(fā)生的能力較差，而且由于農(nóng)村所在的地理條件特殊性，容易受到雷擊跳閘影響，造成農(nóng)村輸配電線路運行穩(wěn)定性較差，存在著安全隱患。

3農(nóng)村配電網(wǎng)防雷保護措施分析

結(jié)合農(nóng)村配電網(wǎng)的實際情況，在采取防雷保護措施時，應當結(jié)合農(nóng)村容易受到雷害的特點進行分析，從整體布局上考慮，采取有效的防雷技術(shù)，提升農(nóng)村配網(wǎng)防雷能力。農(nóng)村防雷保護措施主要包括以下內(nèi)容：

3.1提高線路入口抗雷擊能力

農(nóng)村配電網(wǎng)線路供電會隨著季節(jié)不同而產(chǎn)生一定的波動，其中夏季以及農(nóng)忙時節(jié)是用電高峰， 在這個時段內(nèi)，需要用到很多農(nóng)用的電氣設(shè)備，如通過潛水泵進行抽水等，線路運行峰值高、波動能量大，而這個時期又是雷雨多發(fā)季節(jié)，如果出現(xiàn)雷擊，就會損傷線路電源入口。

為防止上述問題出現(xiàn)，必須對線路電源入口采取有效的防雷措施，例如通過增加電源保護裝置等。較為普遍的做法是在電源入口增加浪涌保護裝置，當雷擊產(chǎn)生瞬時高能量電波出現(xiàn)時候，這種裝置就會發(fā)生保護作用，在一定程度上，可以防護瞬時電流和瞬時高壓;此外，對于雷擊產(chǎn)生的高頻分量和能量，需要通過增加LC低通濾波器和壓敏電阻，吸收雷電產(chǎn)生的高頻分量和能量，對電源入口進行有效保護，使到電源入口具有較好的防御雷擊侵害的能力。

3.2加強附屬設(shè)備的雷擊防護

農(nóng)村配電線路屬于系統(tǒng)性工程，除了距離很長的線路以外，還有很多附屬設(shè)備，共同發(fā)生作用，完成供配電任務。

這些附屬設(shè)備當中，主要包括有位于不同線路交接點位置上的變壓器、配電器、電纜分支箱和環(huán)網(wǎng)柜等。為增強這些設(shè)備的防雷能力，主要采取的措施是抑制感應雷過電壓來保護配電變壓器，普遍的做法是安裝避雷器，實現(xiàn)對防雷的保護。防雷器具有防爆、防水、耐污染等特點，并且經(jīng)濟環(huán)保。在安裝防雷器時，需要從維護成本和效果的角度進行綜合考量，例如，防雷器安裝數(shù)量較多的話，維護成本較高，防雷器數(shù)量多也不利于電力輸送效率的提升。

在安裝農(nóng)村配電線路防雷器時，最常見的是安裝在變壓器等比較重要的輸電設(shè)備附近，這種做法可以有效減輕防雷器對線路輸電的影響的基礎(chǔ)上，又提升對線路關(guān)鍵部位的防雷能力。

3.3提高線路雷擊防護技術(shù)

通常的做法是在輸電線路上安裝陶瓷絕緣子。當進入遭受雷擊時，絕緣子會產(chǎn)生閃絡現(xiàn)象，進而出現(xiàn)損傷和破壞。陶瓷絕緣子失效后，要及時發(fā)現(xiàn)存在較大困難，而且絕緣子數(shù)量多，要進行全部檢測，也存在相當難度，因此，線路仍然存在雷擊隱患。要對該技術(shù)進行改進，全局要使用特殊材料，使得絕緣子有較高的抗擊雷壓能力，保護線路，如果雷擊能量超出絕緣子的絕緣臨界能力時，絕緣子就會破碎，這樣在對線路進行維護時，就可以及時發(fā)現(xiàn)破碎的絕緣子，進行及時更換，加大了線路的防雷的能力。

還有一些農(nóng)村的配電線路，由于歷史原因，導致輸電線路高度不合格以及電線桿的材料不達標等，這些因素都會加大雷擊安全隱患，必須對其進行處理，例如，輸電線路盡可能采用新的絕緣導線，采用混凝土電線桿來自然接地等，最大限度增強線路抗雷能力。

3.4加裝并聯(lián)保護間隙

農(nóng)村電網(wǎng)一般以10kV居多，10kV配電線路的安全在感應雷過電壓時存在非常大的隱患，感應雷過電壓通常會造成農(nóng)村10kV配電線路絕緣子串閃絡燒毀、線路跳閘停電、架空絕緣導線斷線等重大事故。通常情況下會采取在配電線路上加強絕緣、安裝線路避雷器的方法。加強絕緣會提高線路的耐雷水平，但是由于線路走廊的限制，線路避雷器的安裝雖然效果好，但是對于農(nóng)村電網(wǎng)來說投資會非常大，因此，通常只將避雷器安裝在線路雷電易擊段、易擊點、易擊相等地方。

針對這種情況，配電線路采用了加裝保護間隙的防雷保護措施。保護間隙與自動重合閘裝置配合使用，把保護間隙并聯(lián)在絕緣子串兩端，當雷擊線路時，保護間隙先行放電，將雷電流及時泄入大地，從而起到防止絕緣子閃絡燒毀作用，提高了線路供電的可靠性。用于10kV配電線路的防雷保護間隙的設(shè)計應滿足以下兩個方面的要求：首先，雷擊線路時保護間隙應能先于絕緣子串放電，捕捉放電電弧根部引導雷電流人地，從而保護絕緣子串和線路不被燒毀;其次，保護間隙與線路的絕緣配合也應當保證在線路最大操作過電壓下不擊穿，不降低線路絕緣水平。

4防雷新思路

一般情況下，配電網(wǎng)的防雷措施均以防、堵為主，近年來隨著對防雷技術(shù)研究的不斷深入，防御措施方面出現(xiàn)了以疏導為主的新思維，只要能找到對保證送電線路運行安全的通道來疏導雷電流，以解決雷害問題。例如，通過安裝消雷器、引弧間隙等，實踐表明可以取得良好的防雷效果。

安裝消雷器后，消雷器工作時，會產(chǎn)生離子，與雷云電子進行中和，實現(xiàn) “雷云中和”，可以達到屏蔽雷電或者抑制雷云先導放電的效果，控制物體上方潛在的感應過電壓，達到消雷目的。和避雷針相比，消雷器更加容易安裝和維護，可靠安全，目前已廣泛應用在電力線路防雷工程中。

安裝引弧間隙，其主要作用是利用間隙，對絕緣子串進行保護，防止因放電損壞絕緣子串導致出現(xiàn)永久性故障。

有關(guān)研究成果表明，引弧間隙安裝在跨度比較大的桿塔上效果會更好，但值得注意的是，安裝引弧裝置會增加線路跳閘的風險。因此，要合理安裝引弧裝置，減少不利因素發(fā)生。此外，我們還可以結(jié)合農(nóng)村配電線路實際情況采取更多的防雷措施，例如，當同桿架設(shè)時，可以考慮不平衡的絕緣方式，來保證不會有多條線路同時跳閘的情況出現(xiàn)。

5結(jié)語

隨著農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展和農(nóng)村居住人口的增多，農(nóng)村的用電量也不斷增長，確保農(nóng)村配電網(wǎng)線路運行安全和可靠顯得越來越重要，因此，必須對防雷技術(shù)進行深入研究，給廣大農(nóng)民提供一個安全穩(wěn)定的用電環(huán)境。

參考文獻

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[2] 李天福，10kV 配電網(wǎng)防雷難點及措施探討，大科技，2018，12