降低配電線路雷擊斷線和跳閘率的防護(hù)措施

作者簡(jiǎn)介：李波（1976年8月-），男，漢族，湖南省懷化市人，技師，助理工程師，主要從事配電運(yùn)維檢修工作。

摘要：雷電是配電線路故障的重要原因，雷擊斷線、跳閘的是常見(jiàn)事故，做好相關(guān)防護(hù)工作具有重要意義。本文首先針對(duì)配電線路雷害問(wèn)題展開(kāi)了詳細(xì)分析，其后圍繞某地區(qū)6～8月份配電線路雷擊事故情況加以統(tǒng)計(jì)分析，包括：雷擊跳閘次數(shù)、雷擊斷線次數(shù)與發(fā)生情況等，最后圍繞降低配電線路雷擊斷線和跳閘率的防護(hù)措施展開(kāi)探討，以期可與同行交流。

關(guān)鍵詞：配電線路;雷害;雷擊斷線;跳閘;防護(hù)措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75;TM863

我國(guó)電力系統(tǒng)中，配電線路承擔(dān)著重要的變電站向終端配電站輸送電能的任務(wù)。但是由于配電線路往往絕緣水平偏低，且線路走廊環(huán)境復(fù)雜，一旦遭遇雷雨天氣極易發(fā)生雷擊跳閘甚至是斷線事故，直接導(dǎo)致用戶電力中斷，影響供電可靠性。對(duì)此，必須加強(qiáng)相關(guān)雷擊防護(hù)措施的研究，切實(shí)降低配電線路雷擊斷線和跳閘率，全面提升電力質(zhì)量。

一、配電線路雷害問(wèn)題分析

基于我國(guó)配電線路實(shí)際運(yùn)行情況分析可知，遭受雷擊的概率較高，一旦出現(xiàn)雷雨天氣極易出現(xiàn)架空導(dǎo)線斷線導(dǎo)致的接地、跳閘等事故，引發(fā)嚴(yán)重后果。配電線路雷害機(jī)理可歸納為如下兩種情況：一是雷擊斷線，配電線路在遭受雷擊時(shí)產(chǎn)生雷電過(guò)電壓，電壓值超過(guò)導(dǎo)線絕緣層耐壓值時(shí)，將沿導(dǎo)線絕緣最薄弱點(diǎn)擊穿導(dǎo)線絕緣層，出現(xiàn)細(xì)小擊穿點(diǎn)，導(dǎo)線與絕緣子金屬部分或桿塔支架間產(chǎn)生閃絡(luò)，強(qiáng)大的電弧聚集在擊穿點(diǎn)，以致于雷電持續(xù)向著絕緣子底座金屬或橫擔(dān)放電，最終將導(dǎo)線熔斷，產(chǎn)生單相接地事故或是跳閘事故;二是斷線少但跳閘頻繁，配電線路遭受雷電過(guò)電壓時(shí)，雷電沿著導(dǎo)線傳輸至絕緣最薄弱處的絕緣子閃絡(luò)放電，工頻續(xù)流向桿塔金屬橫擔(dān)發(fā)展形成雷電流泄放通道?；诖朔N情況下，往往不會(huì)出現(xiàn)斷線事故，但是基于雷電流的沖擊下，將引發(fā)變電站或線路開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作，引發(fā)跳閘問(wèn)題。

總而言之，配電線路自身絕緣水平較低，對(duì)雷電過(guò)電壓耐受能力差，雷電活動(dòng)引發(fā)的故障頻繁，同時(shí)加上配電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線路總量多、覆蓋面積廣泛，運(yùn)維人員日常巡視、故障處理難度相對(duì)較大，做好配電線路雷擊防護(hù)工作十分關(guān)鍵。

二、某地區(qū)配電線路雷擊事故情況

下文以某地區(qū)6～8月份配電線路雷擊事故情況加以分析，包括跳閘次數(shù)、斷線次數(shù)與發(fā)生位置等。

1.雷擊事故數(shù)量

據(jù)統(tǒng)計(jì)，區(qū)域配電線路在6～8月份共計(jì)發(fā)生雷擊跳閘844次，以10kV線路為主，跳閘次數(shù)共計(jì)836次，剩余的為20kV線路。詳細(xì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

2.雷擊事故情況分析

（1）線路保護(hù)動(dòng)作情況

此次共統(tǒng)計(jì)844次雷擊跳閘，其中，603次重合閘成功，78次重合不成功，37次接地。經(jīng)計(jì)算，線路重合閘成功率為71.45%。

（2）雷擊設(shè)備統(tǒng)計(jì)情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，受雷擊設(shè)備包括裸導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線、絕緣子、避雷器等，具體雷擊次數(shù)如表2所示。

（3）雷擊斷線統(tǒng)計(jì)情況

在配電線路雷擊事故中，雷擊斷線的影響是最為嚴(yán)重的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，此次共計(jì)發(fā)生雷擊斷線185次，其中，絕緣導(dǎo)線雷擊斷線占比為76.76%。具體分析如下：①雷電性質(zhì)：配電線路上的雷電過(guò)電壓主要分為兩種，一是直擊雷過(guò)電壓;二是感應(yīng)雷電過(guò)電壓。本次統(tǒng)計(jì)顯示，185次雷擊斷線事故中，直擊雷、感應(yīng)雷引起的分別為106次、79次。②周?chē)h(huán)境因素：對(duì)本次統(tǒng)計(jì)中發(fā)生雷擊斷線事故的配電線路的周邊環(huán)境進(jìn)行分析，斷線點(diǎn)主要集中在農(nóng)村地區(qū)，共計(jì)148次，占比80%;剩余的主要發(fā)生在城鎮(zhèn)、市區(qū)?？偟膩?lái)說(shuō)，雷擊斷線點(diǎn)主要發(fā)生在周?chē)諘鐓^(qū)域，經(jīng)分析可得，市區(qū)、城鎮(zhèn)中高層建筑物可起到一定的屏蔽作用，而農(nóng)村地勢(shì)平坦，更容易引雷，斷線概率較高。③導(dǎo)線分布位置：配電線路導(dǎo)線主要有三角排列、垂直排列以及水平排列等方式，雷擊斷線事故主要發(fā)生在三角形排列方式中，占比超過(guò)一半。

三、降低配電線路雷擊斷線和跳閘率的防護(hù)措施

基于上文分析可得，為有效高配電線路運(yùn)行安全性與可靠性，針對(duì)如何降低降低配電線路雷擊斷線和跳閘率做好相關(guān)防護(hù)工作十分重要，現(xiàn)將防護(hù)措施歸納為如下兩大類(lèi)，具體分析如下。

1.疏導(dǎo)式防護(hù)措施

針對(duì)配電線路雷害問(wèn)題，采用疏導(dǎo)式防護(hù)措施下允許線路存在一定的雷擊閃絡(luò)概率，但是必須要疏導(dǎo)雷擊閃絡(luò)后引發(fā)的工頻續(xù)流電弧，起到保護(hù)導(dǎo)線防止產(chǎn)生斷線事故的作用。疏導(dǎo)式防護(hù)措施相對(duì)簡(jiǎn)單，成本不高，如：防弧金具、放電箝位柱式瓷/復(fù)合絕緣子，主要分為剝線型、穿刺型兩種。此類(lèi)設(shè)備的使用無(wú)法降低雷擊跳閘率，但是可以提高重合閘成功率。

2.堵塞式防護(hù)措施

在配電線路雷擊防護(hù)工作中，堵塞式防護(hù)的目的是阻止雷擊閃絡(luò)后工頻續(xù)流起弧，從根本上防止斷線事故的產(chǎn)生。此類(lèi)方法包括設(shè)置避雷線、氧化鋅避雷器等，可有效降低配電線路跳閘率，綜合防護(hù)效果好，但是成本相對(duì)較高。結(jié)合相關(guān)規(guī)定，不同防護(hù)措施的適用情況如表3所示。

3.其他類(lèi)型防護(hù)措施

加強(qiáng)絕緣：此方法主要是在雷擊時(shí)閃絡(luò)易產(chǎn)生位置，加強(qiáng)導(dǎo)線與桿塔橫擔(dān)間絕緣，主要做法為絕緣導(dǎo)線負(fù)荷側(cè)100～400mm位置纏繞絕緣層。此方法可有效提高配電線路絕緣水平，以免雷擊斷線。

引弧跳線法：此方法主要是從針式絕緣子兩側(cè)經(jīng)角鋼橫擔(dān)下引出安裝引弧跳線，有效轉(zhuǎn)移雷電電弧弧根，起到保護(hù)線路的作用。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在配電線路運(yùn)行中，雷害事故是導(dǎo)致配電設(shè)備、用戶設(shè)備損害的重要原因，極易引發(fā)大面積停電，不利于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。針對(duì)此情況，必須要落實(shí)相關(guān)防護(hù)工作，通過(guò)疏導(dǎo)式、堵塞式以及其他類(lèi)型的一些防護(hù)措施的應(yīng)用，切實(shí)降低配電線路雷擊斷線和跳閘率，保證配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行，為廣大用戶提供高質(zhì)量的電力服務(wù)。

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