配電線路雷擊跳閘規律與防治措施研究

鞏云峰

(國網甘肅省電力公司慶陽供電公司,甘肅慶陽 745000)

配電線路雷擊跳閘規律與防治措施研究

鞏云峰

(國網甘肅省電力公司慶陽供電公司,甘肅慶陽 745000)

雷擊跳閘已成為影響配電線路運行可靠性的的主要因素,本文分析了配電線路雷擊跳閘的影響因素和規律,并在此基礎上提出了針對性的防治措施,可為配電線路的防雷工作提供參考。

配電線路 雷擊 跳閘 防治

10kV配電線路由于運行電壓較低，在絕緣配置上大多采用針式絕緣子。運行經驗表明，配電網的雷害事故約占整個電力系統全部雷害事故的60%～70%，嚴重威脅著供電安全。由于10kV配電線路絕緣配置水平較低，在不利的氣候條件下，較易發生雷擊閃絡或雷擊斷線。雷擊也可能引起絕緣子破裂、避雷器損壞、導線斷線等永久性故障，造成線路停電，雷雨季節的供電可靠性大幅下降。架空配電線路桿塔高度不高，且由于建筑物和樹木的屏蔽作用，雷直擊線路的概率較小，但中低壓配電網的架空線路無避雷線保護，絕緣水平低，遭受直擊雷很容易跳閘，發生雷擊損害事故;另一方面，幅值可達400～500kV的感應雷過電壓對絕緣水平較低的架空配電線路是很大的威脅隨著對供電可靠性要求的不斷提高，研究配電線路雷擊跳閘規律與防治措施，對于提高配電網的安全運行水平十分必要。

1 配電線路雷擊跳閘原因

1.1 山區線路雷擊跳閘率高

山區線路雷擊的跳閘率遠大于平原，線路通過的山區，受地形、地貌、地質、氣流等多種因素的影響，因而在某些地段雷云容易形成，而且云層較低，往往會出現重復性雷擊閃絡。在地形的影響下，直擊雷的概率增加，另外，由于配電線路的絕緣水平低，在感應雷下也容易發生跳閘，因而山區的配電線路雷擊跳閘率高。

1.2 老化線路的絕緣水平低

線路老化嚴重， 還部分存在6kV針式瓷絕緣子，線路絕緣水平很差，很容易引起雷擊閃絡故障;對于已在10～110kV線路上普遍使用的硅橡膠合成絕緣子，由于其傘裙直徑較小，對于相同高度來說，其干弧距離總是小于瓷(玻璃)絕緣子，也即耐雷水平小于同長度的瓷(玻璃)絕緣子，這種不利因素對長度越短的合成絕緣子越明顯，加之各生產廠家產品質量參差不齊，合成絕緣子常連同芯棒被雷擊斷裂。由于部分絕緣子當時的雷擊閃絡不足以造成線路永久性故障，一般線路開關會重合閘成功，不逐基登桿檢查很難發現故障點，因此當時巡視檢查一般匯報巡視無異常，而待下次小雨過后絕緣被擊穿導致該條線路再次發生故障。

1.3 多雷區未采取桿塔逐基接地

設計時均未考慮雷區桿塔逐基接地，線路遭受雷擊時雷電波陡度很大，不能及時通過桿塔接地降低陡度，提高線路耐雷水平。據線路運行資料分析，桿塔接地電阻在30Ω以上的，發生雷擊閃絡約占50%以上，而接地電阻在30Ω以下的，發生雷擊閃絡約占25%，而未采取桿塔接地的雷擊閃絡率遠超出50%。今年曾發生多起由于未加裝桿塔接地，雷電流通過拉線放電，導致拉線絕緣子擊穿、拉線斷裂，極易誘發倒桿斷線事故的發生。

1.4 多雷區未加裝線路避雷器

加裝線路避雷器對于防止雷擊跳閘是非常有效的措施，在雷區段加裝了線路避雷器，在很大程度上避免了設備雷擊、導線斷線、瓷瓶擊穿等雷害事故的發生。因春夏季雷電活動日益頻繁，且無規律性，雷擊地段逐漸擴大，部分新增加的易受雷擊區段因未加裝避雷器，導致線路雷擊跳閘事故頻繁發生，但增加線路避雷器成本相對較高。

1.5 運行維護不當

架空配電線路運行缺少維護導致雷擊跳閘率過高。(1)由于配電線路對于運行狀態的絕緣子沒有采用任何監測措施，且線路投運時間長，線路老化嚴重，線路中易出現大量低值或零值絕緣子;同時，由于大氣中煙塵揚灰等各種污穢的存在，導致絕緣子嚴重積污，絕緣水平降低這些絕緣弱點都會造成配電線路絕緣水平降低，進而使線路遭受雷電過電壓時雷擊閃絡事故增多。(2)接地電阻測試方法不當。 如電流和電壓測試線放線方向錯誤、不按規定長度放線，測試中三線纏繞，電流、電壓探針插入深度不符合規定要求、不正確選擇測試點等，由此造成接地電阻測試數據不準確，未能及時采取防治措施，降低接地電阻，減少雷擊跳閘的發生。(3)接地裝置施工方法不當。如埋設在地下的接地線均未按規定進行焊接，而采取了鐵并溝線夾的連接方法，受土壤腐蝕容易產生接觸不良、接地電阻增大等問題。

2 雷擊跳閘的防治措施

2.1 加強配電線路的防雷設計

配電線路的防雷應從設計抓起， 在設計線路時要考慮線路所處的地形、地貌等特點， 有針對性采取相關的設計對策。

2.2 提高線路絕緣水平

影響配電網的雷電過電壓大多為感應過電壓，其幅值具有較大的分散性，提高架空配電線路的絕緣水平后可大幅度降低線路的雷擊閃絡概率。架空配電線路絕緣水平主要由配電線路中的絕緣子決定，而絕緣子閃絡與絕緣子沖擊放電電壓水平是密切相關的。因此，提高線路的絕緣水平能夠有效減少絕緣子閃絡，降低雷擊跳閘率。

2.3 降低桿塔接地電阻

當桿塔接地電阻增大時，其耐雷水平呈指數規律下降，而雷擊跳閘率則按指數規律上升，因此降低桿塔接地電阻有顯著的防雷效果。為了實現有效的防雷，線路桿塔一般應逐桿接地。

2.4 安裝線路避雷器

在10kV配電網中已普遍采用了無間隙金屬氧化物避雷器。當避雷器在正常工作電壓下，流過避雷器的電流僅有微安級，當遭受過電壓時，由于氧化鋅電阻的非線性，流過避雷器的電流瞬間達數千安培，避雷器處于導通狀態，釋放過電壓能量，從而有效地限制了過電壓對設備的侵害。

2.5 加強線路防雷防雷測試與施工

(1)桿塔接地電阻的測試采取標準化作業，減少人為失誤導致測試數據的錯誤而影響防雷工作的有效開展。(2)加強防雷工程的檢查驗收，確保施工質量。杜絕使用鐵并溝線夾連接地下接地裝置，并做好接地裝置的防腐蝕工作，除選用熱鍍鋅件外還應采取兩氈三油的防腐措施。

3 結語

防雷工作是線路運行維護的首要工作，配電線路遭受雷擊跳閘的影響因素多，應總結、統計、分析雷害故障原因及防雷措施的應用效果的基礎上，結合線路歷年運行經驗和雷擊危害分布圖，因地制宜采取綜合措施來減少雷擊閃絡的跳閘，提高配電網的運行可靠性。

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