配網設備的防雷措施研究

吳婷婷等

摘要：隨著電力事業的改革與發展，電力企業提高對配網的重視度，滿足社會大規模的用電需求。近幾年，電網系統面臨一系列的改革壓力，尤其是配網設備方面，較容易受到雷擊干擾，影響配網設備的正常運行，干擾電力事業的發展。為保障配網設備的高效運行，電力企業需提高對雷擊破壞的重視度。因此，本文通過對配網設備的雷擊影響進行研究，分析有效的防雷措施。

關鍵詞：配網設備；雷擊破壞；防雷措施

防雷是電力系統配網設備的基礎項目，雷擊對配網設備的破壞力度比較大，容易產生大面積的破壞，不利于電力系統的高效運行。防雷措施需要根據配網設備的實際情況制定，既可以做好雷擊預防的工作，又可以提高配網設備的防雷能力，提高電力系統的運行水平，解決配網設備雷擊破壞的問題，推進我國電力事業的發展。

1.配網設備雷擊破壞的分類

配電設備在電力系統中發揮主導的作用，因為本身具有感應特性，所以增加雷擊破壞的機率，分析配網設備中雷擊破壞的分類，如下：

1.1雷電感應

雷電感應沒有明顯的限制條件，感應的類型可以分為靜電、磁力兩種，兩者發生感應的途徑存在不同。靜電發生的條件是正負電荷，在放電的過程中電荷不受約束，成為自由電荷后以電波的方式作用在設備表面。電磁感應即使在設備周圍形成磁場，進而產生過電壓破壞。

1.2直擊雷

直接雷具有擊穿、放電的破壞性，常見于高空。例如：配網設備與地面存在一定的高度，當高空雷云感應出的場強達到一定標準時，即可擊穿配電設備附近的保護場強，直接在配電設備表面發生放電，毀壞能力非常高。直擊雷也可以演化成雷電流，增強雷電波的沖擊性。

2.配網設備的防雷措施

分析配網設備遭遇的雷擊破壞，針對比較典型的雷擊影響，提出防雷措施，避免關鍵的配網設備影響整個電力系統。具體分析如下：

2.1配網導線的防雷措施

導線屬于配網中的基礎設備，完成電力電荷的基本輸送，配網導線的防雷處理集中在兩個部分，即：低壓導線和絕緣導線。

低壓導線最主要的是預防擊穿危險，保障低壓導線的完整性，針對低壓導線的防雷措施，提出兩點建議，如：（1）選擇保險器，安裝在對雷擊比較敏感的導線部分，防止導線擊穿；（2）做好防雷接地的工作，低壓導線的接地電阻不能過度，以R≤4Ω為標準，如果不是主干低壓導線，可以適當提升電阻標準值，如：分支低壓導線≤10Ω、接戶線≤30Ω，用于防止雷擊防護過程中引發的高電位風險，以免低壓導線出現短路、負載過大的現象。

絕緣導線屬于配網導線中的薄弱部分，較容易受到雷擊破壞，絕緣導線的防雷措施，需要結合導線的實際運行[1]。某電力公司在絕緣導線防雷方面，傾向于疏導防雷，利用穿刺型工具消除雷擊感應，此類工具在該電力公司內的實踐性明顯，可以有效保障低于20kA的雷擊破壞，疏導加注于絕緣導線上的感應雷擊，引導雷擊安全接入大地，保護絕緣導線。

2.2變壓器的防雷措施

變壓器是配網設備中的主要部分，其防雷的水平關系到配網的運行效益，所以為保障變壓器的正常運行，電力企業在變壓器防雷方面提出更高的要求，以此來提高變壓器的防雷標準[2]。以某供電所為例，分析其在變壓器防雷方面的應用措施。首先該供電所將變壓器安置在室內，通過避雷針保護室內變壓器，預防雷電的沖擊影響，避免變壓器承受直擊破壞；然后供電所根據變壓器所處的環境，在相關位置布設避雷器，重點作用于低壓、高壓兩側，該供電所在變壓器上選擇可靠的點，如：中性點，連接避雷器，達到穩定接地的效果，運用絕緣過電壓的核心思想，確保變壓器防雷的能力；最后該供電所針對部分老舊變壓器，實行改進措施，更換為具有防雷特性的變壓器，該供電所已經成功更換了兩臺變壓器，而且新變壓器的防雷效果較高，一旦遇到雷電天氣，防雷變壓器側方的繞組部分，會主動變換磁力，產生具有反作用力的磁勢，由此可以消除雷擊產生的感應電勢，充分阻礙雷擊引發的逆變電壓，保護變壓器。

2.3電纜、架空的防雷措施

電纜與架空導線的防雷措施相對比較簡單，而且防雷效果高，完善配網設備的整體效益。配網中的電纜防雷，一般采取避雷器的防雷措施，在電纜的重要部分加設避雷器，提高電纜的接地能力，還需著重檢查電纜接頭、屏蔽層等部分，強化電纜的防雷能力[3]。架空線路的防雷措施中，不僅需要避雷器，還需要避雷線拓寬防雷面積，由此確保架空線路的防雷效果，例如：某地區架空線路海拔稍高，架空范圍非常大，如果僅利用避雷線，會提升防雷的成本，而且容易產生遺漏，所以該地區劃分避雷線的架設區域，在雷擊頻率高的范圍內直接安裝避雷器，同時保障桿塔接地，改善原有的防雷方式，增強該地區實際防雷的能力。

3.配網設備的輔助防雷

配網設備依靠主體的防雷措施，保障設備的安全運行，但是仍舊存在細節部分，需要進行輔助防雷。

第一是改造桿塔防雷，主要是降低桿塔的電阻值，防護雷擊影響。桿塔電阻的數值維持在20±10Ω即可，保持桿塔有效的防雷水平，配合桿塔其他部分的防雷，提高輔助防雷的能力。

第二是輔助低壓架空防雷，重點在接戶線部分，每隔50米需要安裝一組避雷器，促使架空線路在遇到雷擊電波時，可以主動形成絕緣間隙，安全排除雷電干擾，平衡架空電壓，以免架空線路內出現過高的電勢，影響架空線路安全防雷的水平。

第三是線路交叉位置的輔助防雷，此部分本身處于交叉狀態，受到電磁感應的干擾，很容易在雷擊作用下發生放電，不利于導線的安全防雷。電力企業將線路交叉作為輔助防雷的關鍵部分，以線路交叉以及相鄰部分為輔助點，提升絕緣水平，比對線路交叉防雷的標準，實行規范的輔助防雷，加強線路交叉防雷保護的力度。

3.結束語

配網設備的防雷保護一直處于比較薄弱的狀態，增加配網設備安全運行的負擔，不利于電力事業的積極發展。針對配網設備的雷擊破壞，提出科學的防雷措施，促使配網設備快速達到防雷標準，保護電網系統的設備安全，由此營造穩定、可靠的運行環境，支撐電力輸送，發揮配網設備高效率的運行能力，確保電力系統的結構穩定。

參考文獻：

[1]黃雙.配網設備防雷措施分析[J].機電信息，2011，（27）：23-25

[2]穆星亮.電力系統配網設備防雷保護研究[J].中國新技術新產品，2011，（02）：28

[3]謝楊永，李國興.試論配電變壓器的防雷接地[J].中國新技術新產品，2012，（02）：15-17