配网架空线路防雷措施

配网架空线路防雷措施

樊东平

（国网山阴县供电公司山西朔州036900）

摘要：据相关资料表明，在配网架空线路的运行过程中，发生跳闸故障的大多数是因为雷击造成的，如果电力设备发生跳闸，将会导致大部分地区断电停电，严重的话还会造成触电、漏电或火灾事故，造成严重的经济损失，影响社会稳定。总之，电力部门必须高度关注配网架空线路的防雷工作，针对配网架空线路所存在的雷击问题提出相应的防雷措施，以此来保证配网架空线路的安全稳定运行。

关键词：配网；架空线路；防雷措施

1配网架空线路雷电产生机理

为了提高和升级配电网架空线路的防雷技术措施，首先要进一步了解雷电是由什么造成的，同时对其产生过程进行深入研究，彻底地避免雷击线路的情况发生。错综复杂的雷电产生过程，通常是由于受到气流的冲击力和大气中的水汽和寒流相遇而造成的。正负电荷在受到冲击时会吸附于一些水滴上，另一方面，一些带有负电荷的水滴也可能在气流的作用下形成雷雨天气，通常情况下，雷雨云在天空中会与之相撞彼此之后，他们会释放一些电荷，这样就会导致形成了我们所见的雷电。雷电产生的电流值非常高，一般发射出来的电压数值可以达到几千伏，最高温度达到两千摄氏度，虽然这样，但它的放电时间非常短，在这么短的时间内只有几微秒的时间，放出这么多，所以电压，以便使空气中的雷电云发生急剧变化，会出现通货膨胀。与此同时，还伴随着强光和巨响的产生。

2配网架空线路存在的雷击问题

2.1避雷器问题

在配网架空线路中广泛实验避雷器可以有效降低配网架空线路的雷击概率，但在使用避雷器的过程中也存在着一定的问题。在配网架空线路中，仍然有一部分线路使用的是传统的阀型避雷器。这种传统的阀型避雷器不仅维护检修的成本高、而且经济效益较低，一旦出现故障问题则需要花费大量的检修费用。此外，因为避雷器在长期的使用过程中处于密封、潮湿的环境，在过电压时很有可能出现电晕现象，进而导致氧气转化成臭氧之后与氮气发生一系列的化学反应，并在遇水之后形成了硝酸，而硝酸与金属反应后形成硝酸盐，上述的一系列化学反应发生过后将会降低气压，最终降低电压。

2.2接地引线问题

接地引线是电力设备与地面的重要连接体，是配电设备接地的重要介质。目前，在配网架空线路中存在的接地引线问题主要有以下两种：一是接地引线的规格混乱、不统一，在配网架空线路中仍然使用了铜线、扁铁等材料样式的接地引线，而且还存在着一部分接地引线连接不规范、过于冗长的问题，这些因素都有可能加大配网架空线路的雷击概率。二是配网架空线路周围居民缺乏保护线路和安全用电的意识，经常会出现高压侧电线或者接地引线被盗的情况，严重破坏了接地引线，也给配网架空线路运行的安全性与稳定性带来了不利影响。

3配网架空线路防雷措施

电力工程施工中，配网架空线路受自然界的雷雨天气影响较为显著，雷电瞬间可产生数百、数千安培的电流和数千、数万伏特的电压，甚至更高。尤其雷击作为最显著的袭击方法，以遭遇概率和故障因素消解价值，需要在实际的架空故障主问题解决中，以其为施工的重要关注方向进行强化措施管理。

3.1增强线路绝缘效果

绝缘体施工中增强线路绝缘效果，是避免架空输电线路遭到雷电流袭击的主要方法。在实际防雷击措施规避中，针对到高压输电线路中大跨越高杆塔问题，增加了杆塔落雷的频率。加之受塔顶高电位作业，需要在线路绝缘性能综合开设环节，增设绝缘体绝缘子串片数，来缩短导向和接地线之间的距离。绝缘体的一端设有接地引弧金属棒、另一端设有引弧金属棒，穿刺线夹穿透架空绝缘导线的绝缘层并与其内部的导线电连接，在穿刺线夹的外端设有绝缘罩。

3.2线路避雷器

在雷电击中配网线路杆塔时，雷电电流会分成两部分，分别经过导线、塔体，当雷电流超过一定值时，避雷器会发生动作进行分流，使大部分雷电流从引流线、避雷器中进入地网中。对于经过导线的电流，受导线电磁感应的影响，会出现耦合分量，避雷器大量分流的偶合作用可以对导线起到提高电位的效果，控制导线与塔顶间的电位差，避免绝缘子闪络问题的发生，达到防雷保护的目标。在配网线路避雷器的安装中，需要注意的事项有：①在安装位置上，要尽量选择多雷区、雷击概率较大的杆塔，优先安装在铁塔上；②在安装过程中，避雷器应当避免有外部荷载，避免避雷器损坏，并确保安全距离符合要求；③在避雷器接线上，接地线、接地网都需要单独敷设，不能与杆塔共用，接地线截面要超过25mm2，接地网电阻应小于10Ω；④在引下线连接上，应与接地网保持良好连接，尽量缩短长度，材料适宜选用截面2525mm2的铜芯绝缘线。

3.3线路过电压保护器

线路过电压保护器是由非线性电阻限流元件（氧化锌阀片）串联放电间隙组成的防雷设备，如我们常用的外串联间隙金属氧化物避雷器。它的工作原理是通过氧化锌非线性电阻限流元件与绝缘子串联间隙的引流环的相互配合，快速切断在雷电过电压造成的工频续流，有效限制雷电过电压，防止线路断线跳闸。雷电冲击过后，电网的系统工作电压直接加在避雷器本体上，因氧化锌阀片的工作特性，避雷器本体瞬间恢复到高阻抗阻断状态，工频续流被抑制在很小的范围内无法建弧，串联间隙绝缘性能迅速恢复正常，因而避雷器和线路恢复到正常运行状态。线路过电压保护器与避雷器相比有以下优点：（1）正常运行工况下避雷器本体不需要承受系统电压，不存在老化问题，使用寿命长，运行维护工作量小；（2）即使避雷器本体因雷击损坏或运行时间长而老化，因其有串联放电间隙使避雷器本体与线路隔离，不会引起线路发生接地故障；（3）无需设置专门接地，安装简便。但存不足之处是保护范围有限，需加大安装密度，在投资较大，增加杆上设备数量，对安装工艺要求高等。

3.4防雷接地装置

装置主要由底座、绝缘子、金属导电接线桩头、雷电流放电装置、短路接地装置、鄂口螺旋短路引流装置构成。底座由不锈钢板制成，底座上端设置有竖直向上延伸的单极绝缘子，满足10kV电压等级。底座下端设置有竖直向上延伸的短路接地装置，短路接地装置为柱状，底座下端通过接地引线与大地的接地体相连接。底座上端和短路接地装置均为金属合金材料或铜质材料的导电体，绝缘子顶部设置有上桩头，上桩头竖直部上设有短路接引体，上桩头的水平部上设置有导线安装孔，导线与运行中的配网线路连接，上桩头的水平部末端设有引弧棒，引弧棒的下侧设置有消弧头，底座上侧对应引弧棒端也设置有消弧头，两消弧头在纵向上相对设置，两消弧头间形成空气间隙，即放电间隙，当遭受雷击时雷电击穿空气间隙通过底座上的接地引线被引入大地，从而起到防雷作用。短路接地装置的顶部设置有下桩头，其竖直部上设有短路接引体，短路接引体垂直上、下桩头所在平面，上桩头、下桩头及短路接引体均为导电体，装置还包括可将两短路接引体相电连接的短路引流装置，以使上下桩头间形成短路。当上桩头接入配网运行中的线路时，上桩头带电，通过绝缘子保持其绝缘性能，上桩头的引弧端与底座的接弧端通过空气间隙形成电气绝缘，当配电线路遭受雷击时，雷电流及过电压在此处的放电间隙处击穿空气，形成放电，从而将雷击过电压放电引入大地，起到防雷作用。

4结束语

配网架空线路防雷工作是一个复杂的系统工程，各供电部门应结合本地的线路设备、运维水平、投资状况综合考虑选取可靠的防雷措施。同时在配网日常运维和防雷改造项目中应认真总结经验，及时消除缺陷和隐患，不断完善配电线路的防雷措施，确保配电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]宋光华.10kV配网架空线路防雷的现状分析及建议[J].山东工业技术,2015,01:251+256.

[2]龙文华.10kV架空线路防雷措施及应用—以深圳坪山配网为例[J].技术与市场,2014,2112:137-139.

[3]李绍坚.10kV配网架空绝缘线路防雷技术的研究与应用[J].中国设备工程,2018,11:216-217.