配電網防雷的難點分析及技術探討

李建高

摘 要：雷害事故是電力系統中最常見的事故，而配電網中的雷害事故所占比例最大。因此，防雷是配電網工作的關鍵內容，加強配電網的防雷保護工作，對保障電力系統安全有著重要的意義。文章主要探討了配電網防雷的難點，并分析了主要的配電網防雷技術。

關鍵詞：配電網；防雷；難點分析；防雷技術

中圖分類號：TM726 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0043-02

1 配電網防雷的重要性分析

電力行業在我國國民經濟發展中具有非常重要的地位。而在經濟不斷發展和人們生活水平不斷改善的情況下，工業生產和社會對電力行業提出了更高的要求。配電網作為電力系統的關鍵組成部分，其運行的安全對整個電力系統有著重要的影響。

但是，受到管理模式和自然災害等因素的影響，配電網的工作也存在一定的安全隱患。其中，雷害事故是造成配電網工作事故的主要原因。雷擊給配電網帶來的影響是很大的，不僅會威脅到配電網的安全，也會造成整個電力系統的故障。從我國當前實際情況看，配電網設備多，分布廣，且與用戶密切相關。但是，這些配電網中的線路絕緣水平不高，且沒有避雷線的保護，因而很容易受到雷擊的破壞，影響到了用戶的正常用電和人身安全。所以，配電網防雷具有非常重要的意義，對保障電力系統正常運行有著關鍵作用，是電力系統工作中的重要內容。

2 配電網防雷的難點分析

2.1 配電網受雷擊率高

在整個電力系統中，配電網受雷擊的概率最大。根據統計，配電網發生的雷害事故占整個電力系統雷害事故的比例達到了七成到八成。在實際情況中，多數6-35kV的配電網絕緣水平很低，并且沒有避雷線的保護。我國南方地區在夏季經常出現雷暴天氣，而南方電網的配電網事故中，有80%的事故是因為雷擊跳閘造成的。由于防雷工作不到位，受到雷害的影響，配電網中的變壓器、套管、避雷器、柱上斷路器等都很容易被破壞。嚴重的情況下，配電網線路還會出現全部跳閘，進而嚴重影響到了整個電力系統的正常運行。因此，配電網受雷擊的概率很高，這也增加了配電網防雷工作的難度。

2.2 故障定位困難

當雷害事故發生后，就需要及時對故障部位進行檢修，而檢修工作之前就是確定故障位置。但是，當前的配電網由于主網還不完善，其故障定位系統還不能有效對事故發生位置進行定位。故障定位困難，只能由人工完成故障的查找和維修工作，而這就增加了人工成本和維護成本，降低了檢修效率，不利于配電網的防雷工作。

2.3 維修難度大

對于配電網線路而言，在雷暴天氣下，那些空曠地區和山區的線路發生雷擊事故的概率更高。而這些地方由于地方偏遠，地理位置條件不好，無疑增加了維修的難度。此外，從技術層面看，配電網與用戶線路直接相連，同時，多數用戶并沒有安裝備用電源。這種情況下，用戶很少會主動對線路和設備進行維修。而這些線路和設備在長時間未檢查和維修的情況下，其中的問題也無法及時發現，絕緣點被破壞就不能及時排除，這也增加了線路受雷擊而出現跳閘的概率。

3 配電網防雷技術分析

隨著技術的發展和經驗的不斷積累，我國在配電網防雷工作中，有了很大的進步，很多防雷技術的應用對提高配電網防雷工作效率很有幫助。其中，線路防雷技術和設備防雷技術是兩個極其重要的部分。

3.1 線路防雷技術

在配電網中，其線路主要有架空線路和電纜線路兩種。電纜線路往往埋在地下，這種線路受雷擊的影響小。而架空線路多在空中，其受雷擊影響大。因此，線路防雷主要指的是架空線路的防雷。架空線路防雷方法有很多，主要包括安裝避雷器、架設避雷線和防弧金具等。

安裝避雷器是配電網防雷的重要方法。我國從上個世紀九十年代初就開始進行線路型避雷器的研究工作。從實際應用情況看，安裝線路避雷器，可以大幅提高配電網線路的耐雷擊水平，并能有效降低雷擊跳閘的概率。在地勢復雜和雷電活動多的地區，通過安裝線路避雷器可以取得很好的防雷效果。而對于10kV的配電網，通過安裝氧化鋅或者帶間隙的避雷器，同樣效果很好。但是，對于氧化鋅避雷器而言，盡管具有良好的抑制過電壓的能力和良好的通流容量。但是，其保護范圍較小，且由于需要長期受到工頻過電壓的影響，避雷器的損害率也很高。并且，避雷器的成本大，維護成本高。

對于中壓架空線路，架設避雷線是防雷工作的基本方法。從我國電力行業看，對于一些重要的線路，或者是在雷暴天氣多發的地區，可以通過全線架設避雷線來減少雷擊事故。而對于35kV的線路，可以將避雷線架設在變電站和發電站的進出線段。而對于10kV的線路，一般無需避雷線，但是對于重要的10kV線路或者是多雷地區，也可以通過架設單根避雷線來減小雷害事故。架設避雷線這種防雷技術的優點是能夠有效降低雷電感應電壓對配電網線路的影響，并對直擊雷有著很好的防雷效果。但是，這種防雷技術的缺點是很容易對線路形成反擊，并且其投資成本很大，對絕緣導線雷擊斷線的防護效果不是很好。

安裝防弧金具同樣是配電網防雷的重要措施。在防弧金具的作用下，配電網的線路就能承受一定的雷擊，并能將電弧疏導到金具上。這樣，配電網的線路就可以避免被燒損。當前，在江浙地區，防弧金具也有著很好的應用，并且對絕緣導線斷線的防護工作有著很好的效果。防弧金具具有結構接單、成本低的優點，但是這種技術對安裝工藝要求很高，并且容易出現線芯進水和腐蝕斷線的情況，且對10kV線路受雷擊后的跳閘事故不能有效阻止。

3.2 設備防雷技術

除了線路之外，設備也是配電網的重要組成部分。在雷電天氣下，除了線路可能受到雷擊之外，其中的設備同樣會發生雷害事故。因此，對設備的防雷工作也同樣重要。而根據設備的不同，在配電網中，設備防雷技術可以分為開關設備防雷、開閉所防雷和配電變壓器防雷三種。

開關設備防雷主要是在聯絡開關或者分支開關等配電網線路的開關設備上安裝避雷器。通過對這些開關設備的防護，可以有效防止雷擊電波對配電網設備的損害。

開閉所防雷方法主要是將避雷器安裝在開閉所的進線、出線和母線上。并且，避雷器還可以與開閉所中的保護設備并聯。這樣，當出現雷擊時，避雷器就會起到作用，將危險電壓引入到大地，從而保護開閉所中的設備。

配電變壓器的防雷主要在其高壓一側安裝避雷器。同時，避雷器的接地線與變壓器的金屬外殼、變壓器低壓側的中性點相連接，并一起接入大地。此外，“正、反變換過電壓”也可能會對變壓器造成損害。針對這種情況，可以在變壓器的低壓側安裝避雷器，來減少這種損害。

4 配電網防雷對策

通過對當前配電網防雷的難點和防雷技術分析，配電網的防雷工作應該從以下方面進行：

一是加強線路防雷工作。由于架空線路受雷擊影響大，發生雷害事故的概率很大，因此，就需要加強這部分線路的防雷工作。防雷工作可以從安裝避雷器，架設避雷線等方法，對相應的線路進行防雷保護。

二是加強設備防雷工作。配電網中的設備對電路運行有著決定性作用，同時，受到雷電感應電流和電壓的影響，這些設備也容易發生雷害事故。因此，可以通過安裝避雷器等方式，將雷擊電流引入大地，從而避免設備受到損害。

三是提高線路絕緣水平。從配電網線路雷害事故發生率高的原因看，線路絕緣水平不高是重要原因。因此，為了提高配電網防雷工作效率，提高線路的絕緣水平至關重要。電力部門應該加大對關鍵線路的檢查力度，及時更新線路，提高其絕緣水平。此外，配電網的防雷工作也要做到因地制宜，對于不同情況要不同對待。只有綜合考慮，對癥下藥，才能以更少的成本，實現最好的防雷效果。

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