農村配電網(wǎng)線路和設備的防雷接地保護研究

武未懷

摘要：當今電力已成為生活生產必要的能源之一，如何保證電力的供應對國民的經(jīng)濟發(fā)展和人們的生活水平的提高有著重要的意義。隨著社會的不斷發(fā)展，電力線路的增多，雷電對供電系統(tǒng)的影響也是越來越大，配電網(wǎng)線路防雷系統(tǒng)的研究也就顯得越來越重要。配電網(wǎng)和配電線起到連接電力供應整個電力使用的紐帶作用，它也是整個電力供應過程中極易出現(xiàn)問題的一環(huán)，而雷電具有極強的破壞性，因此防雷變得尤為重要。

關鍵詞：配電網(wǎng);線路防雷;保護研究

1配電線路遭遇雷擊的影響因素

1.1環(huán)境因素的影響

我國幅員遼闊，地形復雜，東西南北差異甚大，在全國各地普及配電線路，首先會受環(huán)境因素的影響，如海拔高地區(qū)、南方多雨地區(qū)等地配電線受雷擊可能性較大。高壓配電線路的由于電壓過高，所以每段回路之間需要隔一段較長的距離，且每段回路之間均存在一定的工頻續(xù)流，其保證了配電線路的供電安全，如果被雷擊，那么配電線路的工頻續(xù)流可能會被擊穿，導致出現(xiàn)供電故障。

1.2缺乏防雷設備

我國配電線路遭遇雷擊的主要因素是缺乏防雷的設備，我國在進行配電線施工工程中，可能引不起個別地區(qū)領導的重視，導致電力部門在進行施工時，因為其他原因，降低用于配電線施工的資金，導致施工資金不足，只能采用達不到標準的防雷設備，而且我國的防雷設備大多是多出設備連接在一起，這種連接方式極為危險，在雷暴多發(fā)天氣中，如果一處區(qū)域遭遇雷擊，那么可能多處地區(qū)出現(xiàn)電力故障，從而影響生產發(fā)展。

1.3系統(tǒng)自身因素的影響

隨著我國用電需求急劇增加，許多城市都加快建設電力設施，配電線路的不斷增加帶來的是線路連接電容和電流的不斷增大和配電網(wǎng)中電流的快速增大以及急劇變化，變化峰值可高達數(shù)百萬安。接地電弧可能會導致鐵磁諧振電壓，乃至弧光接地電壓出現(xiàn)，一定要保證防雷設備自身的好壞。用電量過大，對防雷系統(tǒng)的要求也越來越高，僅僅有上好的材質，頂尖的避雷器，但是沒有一個運行通暢的系統(tǒng)也是一樣行不通的。防雷系統(tǒng)似乎就像是整個防雷設備中的靈魂所在。系統(tǒng)自身的問題會影響接下來一系列工作的進行好壞，存在缺漏，瑕疵，質量問題的系統(tǒng)是整個配電線路破壞的引火線，因此，昀重要的工作就是一定要保證防雷系統(tǒng)的完好，這樣才可以在根本上解決配電線路雷擊事故的發(fā)生。

1.4對避雷設施維護重視程度低

在配電線路安裝時，大多數(shù)地區(qū)都按照規(guī)范標準安裝了避雷設施。但對避雷設施維護工作的重視程度非常低。配電線路在運行的過程中，主要的電力傳輸設備是電線和配電機械設備，因而在運行使用當中設施維護工作的重心都在電線和配電機械設備上，就會忽略對于避雷設備的維護工作。這樣避雷設備長期沒有得到有效的維護和管理，如果發(fā)生損壞就會降低避雷的效果，避雷設施就無法發(fā)揮作用。

2配電網(wǎng)線路防雷系統(tǒng)的保護

2.1提升線路絕緣水平

提升線路絕緣水平，目的是堵塞雷電流。目前，部分老舊配電線路的絕緣水平不高，表現(xiàn)為絕緣子爬電距離路徑長度不足。所以，在配電線路建設設計方面，應該提升線路絕緣子的絕緣水平，改變絕緣子的型號，采用爬電距離路徑長、機械強度大的新型絕緣子，從而保證配電線路在雷雨大風等惡劣氣候環(huán)境下的可靠運行，提升用電安全。絕緣子按結構可選用柱式絕緣子和懸式絕緣子，按功能可選用防雷絕緣子和防污絕緣子。絕緣子型號根據(jù)導線類型、昀大使用拉力、地區(qū)所處海拔和環(huán)境污穢等級進行選擇。直線單桿宜選用爬電距離路徑長的線路柱式瓷絕緣子。直線雙桿宜選用 2～3片交流懸式盤形防污瓷絕緣子串。耐張桿宜選用 2～3片交流懸式盤形防污瓷絕緣子串。

2.2架空避雷線

配電網(wǎng)線路多數(shù)處于較為空曠的位置，在雷電環(huán)境下很容易遭受雷。對于這部分線路的布設可以參考電線桿架設的方式，設置避雷線或是采用屏蔽保護的措施以降低線路中所產生的感應電壓。在完成防護設備的架設之后，雷電仍會繞過避雷線路對整條線路造成破壞。所以為了減少雷電對線路的破壞，我們需要降低雷電對邊線路的保護角。將其與線路之間的角度設定為<25°，除去終端桿之外，避雷線應當在每根架桿上進行一次接地連接，并確保線路電阻值<30Ω。避雷線應當設置為輻射形和是環(huán)形。但是這種方式在成本上投入過大，而且在遭受雷擊之后很容易形成反擊閃絡，引發(fā)電線熔斷問題。

2.3安裝避雷器

第一，安裝氧化鋅避雷器。在配網(wǎng)線路中安裝氧化鋅避雷器，能夠有效截斷工頻續(xù)流，對配電線路感應過電壓起到顯著限制。但該避雷器存在以下不足：其一，保護范圍較小。若配網(wǎng)線路規(guī)模較大時，則需要耗費較高成本進行全線安裝。其二，避雷閥片由于長期受到工頻電壓的影響，老化速度較快，需要定期做好更換和維護工作。其三，進行氧化鋅避雷器安裝時，需要剝開配電線路絕緣層，會加速線芯的老化。第二，安裝摘掛式避雷器。安裝摘掛式避雷器，可減少檢修頻率。此避雷器存在以下缺陷：其一，必須接地，且保護范圍較小。若配電線路規(guī)模較小，則較適用，否則安裝成本較高。其二，引線太長時，會降低其保護效果。比較適合在臺區(qū)使用。其三，安裝技術具有差異性。相同的部件若生產廠家不同，則無法進行互換適用。其四，發(fā)生故障時，無法自動脫落。第三，安裝自彈射可拆卸式避雷器。相較上述幾種避雷器，自彈射可拆卸式避雷器的優(yōu)勢較為明顯，具體表現(xiàn)為：其一，該避雷器采用不銹鋼全新設計，整體結構緊湊，無冗余，耐腐蝕，耐污穢，安裝簡單方便。其二，脫雷器與避雷器集成一體，耐老化，有效減少電流誤動干擾。其三，定向射出。動作方向順著避雷器脫扣方向，動作穩(wěn)定可靠。

2.4降低輸配電線桿塔的接地電阻

就輸配電線路的實際情況來看，若桿塔的接地電阻相對較高，那么其遭受雷擊的可能性也就會因此有非常大幅度的增加，那么所帶來的損失也會因此增加。為此，在設計輸配電路桿塔的過程中，必須對桿塔的耐雷情況以及接地電阻進行合理的計算，使其能夠形成一個反比例函數(shù)干洗，從桿塔的實際情況出發(fā)，為其配置一個相應的土壤電阻率，并選取昀佳的位置來進行施工，這是實現(xiàn)對輸配電線路桿塔電阻進行控制的昀有效的方法。具體實施方法：對接地體射線進行延伸，對接地體進行深埋處理，輸配電線路桿塔接地體的深度應當結合實際情況來做出相應的選擇，若處于非耕地地區(qū)，那么其深度應當達到 60cm以上，而針對耕地地區(qū)則深度必須超過 80cm。若出現(xiàn)接地電阻并未達到相關指標的情況，可以通過接地體射線進行延伸的處理方式來實現(xiàn)對接地電阻的控制，然而，針對接地體射線若超出了 8根的情況，那么就無需實施延伸處理。

2.5提高對防雷設施維護的重視

在配電線路的鋪設完成后，工作人員不能因為配電線路是主要的維護對象，就忽略了對防雷設施的維護和檢修。一定要注重維護人員的工作習慣培養(yǎng)，必須要按照規(guī)定對防雷設施進行維護和檢修。因而配電線路的維護管理人員要定期對電線線路與防雷設施進行檢查與維護，及時了解防雷設施運行的狀況，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，當防雷設備出現(xiàn)損壞時及時進行修理，保證配電線路防雷的效果，促進配電線路的安全、穩(wěn)定運行。

3結束語

配電線路對我國的人民水平提高及經(jīng)濟迅速發(fā)展具有基礎作用，如果出現(xiàn)電力故障，將會對我國的發(fā)展及人民的正常生活造成較大影響。本文論述了我國配電線路遭受雷擊的主要原因，并提出了幾條相應的防護措施，希望對我國的電力安全提供幫助，為我國的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

參考文獻

[1]唐小亮.清遠地區(qū) 10kV架空配電線路防雷策略研究與分析[D].吉林大學，2017.

[2]秦如意，劉宗良，陳洲，徐重酉，吳軍.某地區(qū)配電線路防雷現(xiàn)狀分析及防雷裝置研究[J].中國電力，2018，5104：39-44+95.

[3]徐進.縣級電網(wǎng)配電線路防雷技術分析及過電壓保護器改進[D].華北電力大學，2014.