配電線路防雷保護策略探討

孫俊暉　熊峰

【摘要】雷擊配電線路的事故多發(fā)于7、8月份，有很強的地域性，可分為直擊雷、感應雷兩種。目前，防雷效果較好的10kV的配電線路是城市配電線路的主流，但仍受雷擊事故威脅。保護配電線路免受雷擊傷害，可以用氧化鋅避雷器防范城區(qū)感應雷的危害;加強絕緣子的絕緣效;安裝過電壓保護器;安裝噴射氣流滅弧防雷間隙。

【關(guān)鍵詞】配電線路? 防雷保護

前言：城鄉(xiāng)居民的生活與我國工業(yè)的運營都離不開電力，而電力是由配電線路輸送到千家萬戶的。在這個過程中，配電線路常常因受到雷擊破壞而停止工作。因此，配電線路的防雷保護是一項重要的工作，需要想出很多策略。

一、配電線路防雷保護的現(xiàn)狀

（一）雷擊配電線路的特點

雷擊配電線路的時間特點：在我國大部分地區(qū)，四季分明，雷雨閃電多發(fā)于多雨的夏季，也就是6月到9月這四個月份，其中又以7月份和8月份的閃電為最多。

雷擊配電線路導致跳閘的地域性：雷擊可能導致配電線路跳閘，其概率與地閃密度、雷電流幅值的累計概率函數(shù)密切相關(guān)，而這兩個參數(shù)的地域性都比較強。也就是說，不同地區(qū)的雷擊對配電線路的破壞程度不同。

雷擊配電線路的兩種形式：危害配電線路的雷擊，可以分為直擊雷、感應雷兩種。所謂“直擊雷”，就是直接擊中架空配電線路的雷電，這種雷電會引起配電線路中的過電壓，損壞其擊中的配電線路，導致被擊中的配電線路無法安全、可靠地工作。所謂“感應雷”，就是導致配電線路周圍電磁場發(fā)生劇烈變化的雷電。這種雷電雖然沒有直接擊中配電線路，但是會在配電線路中產(chǎn)生感應電壓。

對于感應雷，可舉一個包含具體過程的例子加以說明。雷擊開始放電的階段，先導放電線路處于雷云、先導通道之間的電場中，產(chǎn)生靜電感應;根據(jù)導線方向的不同，導線方向會獲得不同強度的電磁場分量。在導線兩端，與雷云電性相反的電荷會受到吸引，靠近先導通道，成為束縛電荷。此時，如配電線路的防雷性能不高，就已經(jīng)受到損壞，乃至斷線了。

（二）配電線路防雷保護的現(xiàn)存特點

隨著我國電力系統(tǒng)建設(shè)的逐步發(fā)展，在我國的縣級城市、中小城市中，以往的35kV配電網(wǎng)絡(luò)逐漸被現(xiàn)在的10kV配電網(wǎng)絡(luò)取代了，10kV的配電線路成為了城市配電線路的主流。10kV的配電線路在防雷中，相對以往的35kV配電線路有一定優(yōu)勢，但依舊不斷受到雷擊事故的威脅。

二、配電線路防雷保護的策略

（一）用氧化鋅避雷器防范城區(qū)感應雷的危害

由于雷擊危害具有較強地域性，討論防雷保護策略也必須因地制宜。在城區(qū)，感應雷是配電線路最容易受到的雷擊災害。這是因為，感應雷的引雷范圍與配電線路的高度密切相關(guān)，而城區(qū)中建筑物密集，配電線路也只好忽高忽低，導致防雷保護工作十分復雜。

目前，城區(qū)常采用絕緣式導線、同塔多回路的配電線路，后者由于城區(qū)空間稀缺而得到了廣泛應用。但是，密集的同塔多回路配電線路更容易受到感應雷的危害。相關(guān)研究表明，避雷器對于感應雷的防護效果比較顯著，能夠截斷工頻續(xù)流，限制過電壓。因此，在塔的多回路部分必須安裝氧化鋅避雷器，以免相鄰線路反擊;安裝時要注意同塔絕緣子應具有一致的絕緣水平。另一方面，城區(qū)的配電線路靠近建筑物，經(jīng)過人口密集地帶，所以必須使用絕緣導線。然而，絕緣導線阻隔雷擊電流，熱量難以消散，所以在絕緣導線兩端也必須安裝氧化鋅避雷器。

（二）加強絕緣子的絕緣效果

與避雷器不同，絕緣子在安裝后無需維護，能夠降低配電企業(yè)的成本，因而在配電線路防雷保護工作中廣受青睞。絕緣子具有絕緣的作用，但是絕緣子的絕緣作用是有限的。當固體絕緣子周圍的電壓過高，絕緣子周圍的氣體、液體等電介質(zhì)就會被擊穿，沿著絕緣子的表面放電，這種現(xiàn)象叫做閃絡(luò)，導致閃絡(luò)發(fā)生的電壓叫做閃絡(luò)電壓。由此可見，絕緣子的閃絡(luò)電壓越高，其防雷保護的效果越好。根據(jù)一些統(tǒng)計，瓷橫擔絕緣子（S-280）的閃絡(luò)電壓最高，懸式絕緣子（XP-70）的閃絡(luò)電壓次之，二者都高于針式絕緣子（P-20）。因此，在配電線路的防雷保護中，可以選用瓷橫擔絕緣子、懸式絕緣子來代替針式絕緣子，從而提升防雷保護的效果。

（三）安裝過電壓保護器

過電壓保護器的作用于避雷器相似，戶外型的過電壓保護器也是一種組合式避雷器，在配電線路中的絕緣子被擊穿、擊毀時發(fā)揮作用。與絕緣子不同，過電壓保護器的工作原理，是在配電線路中發(fā)生過電壓時，由電阻值很大的電阻變?yōu)閷w，將過高的電壓從配電線路中釋放到大地里，以免配電線路中的電壓繼續(xù)升高;過電壓消失后，過電壓保護器隨即恢復常態(tài)。不過，不同型號的過電壓保護器有著不同的適用范圍，所以配電線路的過電壓保護器應根據(jù)實際情況來選用，并與其它防雷保護策略相互配合。

（四）安裝噴射氣流滅弧防雷間隙

為了保護配電線路的絕緣子免于工頻電弧的灼燒，配電線路中可以安裝噴射氣流滅弧防雷間隙。其原理是：雷電的電磁脈沖受到這種裝置吸引，就會觸發(fā)裝置中的滅弧氣丸，產(chǎn)生高速氣流，從而主動、高效地抑制早期電弧的發(fā)展，并迅速熄滅電弧。

三、結(jié)語

雖然雷電常常威脅到配電線路的安全，但是我們有很多防范雷擊的策略可以用于配電線路的保護，從而維持我國人民群眾的正常生產(chǎn)、生活，保證千家萬戶都能安居樂業(yè)。

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