山区架空配电线路防雷害分析与减灾对策

山区架空配电线路防雷害分析与减灾对策

严惠斌

广东电网有限责任公司广州从化供电局 广东广州 510000

摘要：对于配电线路的运行来说，防雷害属于其中的重点建设目标之一，特别是在山区，更是需要注重为配电线路落实防雷害工作，并根据实际情况，对科学合理的减灾对策进行制定，以促使配电线路能够切实得到安全和稳定的运行。所以本文对山区架空配电线路防雷害进行分析，并提出相应的减灾对策，以供参考。

关键词：山区；架空配电线路；防雷害；减灾对策

在山区架空配电线路的运行过程中，其受到雷击的可能性较大，并且在山区的配电线路之中，普遍具有塔杆结构复杂、线路布局分散以及绝缘水平较低等不利因素，导致防雷害工作的难度增加。既往主要在于变电站以及高压输电网中进行用的手段，不适合在山区架空配电线路中进行应用，所以需要根据实际情况开展合理的分析工作，并提出有针对性的对策，以避免有雷击事件导致不良情况出现。

一、易雷区域地形地貌特征

山区的架空配电线路受到雷击侵袭的可能性相对更大，特别是在以下几类情况之中；（1）峡谷、顺风河谷以及风口一类的位置易出现雷击现象。且以上位置具有“暴雷走廊”之称；（2）配电线路周边若处于潮湿的状态，则该位置为易雷区，一般来说，在配电线路周边如果包含山丘、森林、池塘、河流、湖泊、水库等，该位置出现雷击事件的概率则相对更大；（3）如果土壤电阻率位于突变地带，发生雷击事故的可能性也相对较大，例如处于土壤中含有岩石、地质断层地带、岩石山脚下河谷地带等；（4）地下矿产具有导电性能，或是地下水位相对较高；（5）在土壤电阻率无大幅度变化的状态下，山区植被覆盖率较高，发生雷击事件的可能性也就相对较大，例如雷电导致山地受到袭击。

二、山区架空配电线路受雷击的原因

架空线路上能够出现的雷电过电压基本可被分为两种不同的类型；（1）雷电直击塔杆或是线路，导致直击雷电过电压；（2）雷击线路周边电磁感应导致感应雷电过电压。根据相关统计结果显示，在全部配网雷电事故之中，约有95%的发生原因为感应雷，并且因为配电线路整体上的绝缘水平较为薄弱，避雷线反击效果不佳，所以不能有效避免雷电故障的出现，所以其中的雷电故障难以彻底消除，而是仅能尽可能降低发生概率，以尽量对配网线路进行保护^[1]。

从实际上来看，由雷击导致的绝缘导线发生断线，其过程具有一定的复杂性，雷击过电压需要首先将导线的绝缘层穿透，使绝缘层上出现针刺状的小孔，之后能够引起绝缘子的闪络现象，并由此构成工频短路电流，由此，电弧弧根能够受到绝缘阻隔的影响无法移动，在发生闪络的位置处于固定状态，也就能够导致该位置的导线被烧断。另外，如果雷电过电压直接作用于裸导线上，能够导致绝缘子闪络现象出现，受到气流等客观因素的影响，工频短路电弧能够沿导线滑向电源对向，而非在某一点上进行集中燃烧。另外，需要注意的是，在工频电流将导线、绝缘子烧断以前，断路器可将工频电弧自动切断，所以一般不会导致更加严重的后果出现。

三、山区架空配电线路防雷害原则

当代我国科学技术高速发展，山区的架空配电线路相关工作的效果也就随之得到提升，可以在其中应用的防雷技术手段越来越多样化。从实际上来看，不同的防雷技术在不同条件下、不同范围中的应用效果各不相同，为了切实有效的改善山区架空配电线路之中的雷击危害，则应以线路实际情况为基础，严格落实“预防为主、综合治理”的工作原则，合理开展差异化、针对性的防雷工作，以促使山区架空配电线路具有更加强大的防雷击能力，同时还需综合考虑经济方面的因素，并且在开展防雷击工作的过程中，还需注意遵循“合理性”、“科学性”的原则，以山区整体情况为基础，选择最为适宜的防雷方法，以保障防雷工作得到切实落实，并起到良好的应用效果。

四、山区架空配电线路防雷害对策

山区架空配电线路建设工作投入的成本相对较大，但其中的绝缘水平相对较低，所以发生反击闪络情况的可能性较大，也就导致其当前并未得到广泛应用。根据实际情况来看，在其中可以采用堵塞和疏导两种主要的防范方式，其中堵塞也就是避免雷击闪络引起工频续流起弧，以促使导线绝缘效果得到提升，进而降低发生闪络情况的概率，疏导则为应用避雷装置，对工频电弧弧根进行固定或是转移，使其可在金具上进行燃烧，也就可以避免绝缘子或是导线被烧毁^[2]。

（一）降低接地电阻

针对山区架空配电线路开展防雷害工作的过程中，需要注意根据既往已经发生过的雷害事故，对其中的特点进行总结，并从中整理最为有效的应对方法，以能够对其中的各项情况进行有效控制。从整体上来看，将接地电阻适当降低，即有利于在一定程度上避免山区架空配电线路遭受雷电袭击。在通常情况下，架空线路一旦受到雷击，能够对塔杆接地的效果产生影响，也就可以对架空线路整体的运行情况产生影响，而将接地电阻适当降低之后，可在较短的时间内将大量雷电波泄入到大地之中，从而更加有利于提升设备电压的稳定性，也就可以降低设备损坏情况出现的几率。

（二）堵塞式防雷

为了避由雷击情况导致断线现象发生，有必要促使线路绝缘效果得到提升，但是在实际上，配电网运行过程中，即使已经应用绝缘横担，仍然能够出现雷击导致断线的情况，所以为了切实提升配电线路中的绝缘水平，则需延长绝缘横担的长度，但是若采用该措施，运行过程中的经济性将难以得到保障，基于此，以实际情况为基础，可以发现，虽然将雷击事故发生率降低至0几乎不可能，但是可以合理提升绝缘导线的绝缘效果，也就是将绝缘子与绝缘导线进行连接，在雷电冲击的状态下，其中的绝缘水平能够增加100kV左右，而如果绝缘层发生破损，能够增加的绝缘幅度则仅为20kV左右^[3]。

（三）疏导式防雷

避雷器以及穿刺型防护金具为山区架空配电线路应用频率较高的防雷装置，可在疏导式防雷工作中起到重要作用。其中穿刺型防护金具的防雷效果良好，空气气隙击穿电压在绝缘子放电电压之下，可以为雷电下落提供更加丰富的放电途径，也就可以避免绝缘子或导线少发生燃烧情况，从而避免导线断线。同时，避雷器的应用也能够起到较好的防雷害效果，相关工作人员应针对避雷器合理调节插入，使其动作电压在绝缘子冲击闪络电压之下，以能够在绝缘子闪络前将动作能量充分释放，并将短路电流截断。

（四）定期更换避雷器

氧化锌避雷器长期与配网接触网处于有电连接的状态，并需要持续接收高压电，所以发生老化的速度更快，使用寿命也就更短，进而能够导致电网整体运行过程中的安全性难以得到保障，所以根据相应的规章制度，应定期开展更换工作。若条件允许，可以通过专门的仪器实施测试，以保障避雷器泄露电流能够持续处于500 A以下的状态，并且还应以避雷器实际的漏电情况为依据，对避雷器运行状态进行明确。如果其漏电电流已经不符合相关标准，但是系统电压尚处于正常状态，则应首先确认是否存在受潮、老化、污渍等情况对避雷器产生影响，之后由技术人员对避雷器实际情况进行明确，并采用合理的方式开展维护工作和检修工作^[4]。

结束语：

山区的配网线路具有数量多、覆盖广的特点，必须采用最为适宜的方式落实相关防雷工作，根据塔杆所处位置的雷电活动情况、绝缘配置、地形地貌等对不同的分离措施充分应用，实现防雷工作的针对性和差异化，以降低雷电引发的损害，从而保障配电线路在运行过程中的安全性和有效性。

参考文献：

[1] 张世明. 山区10kV架空配电线路的防雷保护及故障点判定[J]. 2021(2015-24):161-.

[2] 李少杰. 山区架空配电线路防雷措施的改进与分析研究[D]. 石家庄铁道大学, 2019.

[3] 叶运涛. 山区0kV架空配电线路防雷措施及其改进[J]. 科技资讯, 2019, 17(36):2.

[4] 周晨光, 张建平, 高中强,等. 城市地区架空配电线路防雷性能影响因素研究[J]. 信息技术, 2019, 43(10):5.