配電線路的防雷對策及效果

郭松

國網湖南省電力有限公司常德市西湖供電分公司 湖南常德 415921

1 配電線路防雷對策的重要意義

由于我國特殊的地理環境和氣候，使得雷雨天氣相對較多，閃電活動頻率較高。一般來說，配電線路都是在郊外地區，很容易受到環境和氣候的影響，如果經常出現雷雨天氣，就可能會對配電線路產生破壞，導致配電線路遭雷擊，從而影響電網的安全。再加上，如今人們對電力的需求在不斷增加，配電線路日益復雜，其規模也在逐漸擴大，這就在一定程度上提高了雷擊的概率。一旦出現配電線路遭雷擊的情況，電壓就會高于相應的絕緣體，電網中的設備會出現跳閘，嚴重的還會造成觸電、火災等事故，對人們的生活和安全帶來巨大的影響。因此，配電線路的防雷設計對于配電網的安全運行有著非常重要的意義，它是保證電網正常運行的前提，應該引起足夠的重視。

2 雷擊電壓的種類

2.1 直接形式的雷擊電壓

直接形式的雷擊電壓，實際上就是指帶電的云層直接對配電線路進行攻擊，這種雷擊電流會在它所攻擊的電力設備中潛伏一段時間，然后流向地面，對相關的設備產生破壞。但一般來說，直接形式的雷擊電壓發生的幾率并不高，日常生活中也比較少見。

2.2 感應形式的雷擊電壓

在雷擊類型中，感應形式的雷擊是比較常見的。感應形式雷擊電壓主要是指，在帶電云層放完電之后，配電線路中的負電荷會朝著兩側移動，正電荷會朝著電場四面移動，移動的過程中會逐漸轉化為束縛電荷。在這種情況下，如果說雷云正在放電的狀態下，負電荷就會中和，減小對正電荷的束縛，并形成電壓波朝著兩側移動，最終形成一種靜電感應電壓。雷云在釋放電荷的時候，會慢慢形成一個巨大的磁場，其中磁力線在經過地面和配電線路的過程中，會形成電磁感應電壓。當這里產生的電磁感應電壓和前面的經典感應電壓向接觸并融合，就會造成感應形式的雷擊電壓。由于感應雷擊電壓的幅值大大的高于電力設備的電壓，因此發生雷擊的概率就比較大。

3 配電線路的防雷措施

3.1 設置避雷線等避雷裝置

在當前我們常用的110kv配電線路中，避雷線的應用具有相當重要的意義，它的防雷效果是巨大的，能夠對配電線路中的絕緣層進行強有力的保護。避雷線的防雷原理主要是：設定一個沖擊系數α，將沖擊系數置于避雷線之中，將配電線路中的導線進行絕緣處理，這樣既使雷擊生成了感應電壓，它也比避雷線中的電壓小，這就可以有效的將感應電壓進行分離，避免其遭受感應雷擊電壓，從而保護配電電路中的絕緣層不受損壞。但相對來說，避雷線的安裝也具有一定的缺陷，就是成本太高，因此避雷線一般只用于比較開闊的地區。而且，如果地理條件較差，避雷線反而會形成反作用，無法起到避雷效果。

3.2 降低接地電阻

避雷器在發揮作用的過程中，會受到接地電阻的影響，如果單獨使用架空地線，則不會受到接地電阻的影響。下面我們來分析單獨使用避雷器、單獨使用架空地線以及兩者一起使用時，接地電阻分別會對其產生怎樣的影響，如圖1所示：

圖1 接地電阻對避雷裝置抑制感應雷電壓的影響

從以上可以看出，除了單獨使用架空地線之外，接地電阻對其他避雷方式的避雷效果是有影響的，然而，單獨安裝架空地線并不是適用于所有的環境，因此，最好的方法就是降低接地電阻。降低接地電阻的方式主要有：（1）合理利用降阻劑，可以在水平接地體周圍設置相應的降阻劑來降低桿塔的接地電阻；（2）可延長水平接地體，不過這種方法比較難以達到目標值，因此并不常用；（3）采用垂直接地極的方法，在安裝防雷設備的時候，可以在線下設置相應的深孔，然后將垂直接地極引入到深孔中，由于深層土的電阻率較低，因此能夠達到降低接地電阻的目的，在幾種方法之中，垂直接地極是最常用的方法，避雷效果也較好。

3.3 做好電氣設備的維護

由于雷電天氣的環境下，戶外廣闊地區的配電線路容易遭到雷擊的傷害，在雷云放電的時候，電氣設備的周邊會產生電磁感應，這種電磁感應對設備的運行會有很大的影響，干擾器正常運行和工作，嚴重時還可能損壞設備，引起線路發生故障。因此，在這個過程中一定要注重對設備的維護。對此，可以通過接地防雷等方式來降低雷擊的幾率，將雷擊放電與大地相連接再在低壓處設置相應的避雷器，這就和原本的防雷系統形成一個中性點，達到穩定接地的狀態，從而避免設備遭到雷擊。但在實際防雷過程中，企業還是要根據當地的氣候和地理環境，以及電氣設備的運行狀況，來針對性地擬定防雷措施，選擇適合的裝置和方法，以保證防雷效果得到有效的發揮，保障電氣設備的安全運行。

3.4 設置相應的絕緣設備

總的來說，配電線路遭到雷擊的主要原因在于，配電線路的絕緣效果不夠強，因此，要降低被雷擊的概率，需要提高絕緣層的絕緣效果。首先，在設置中需要選擇不平衡的絕緣方式，然后對配電線路的電壓變化進行轉變，使其形成高性能的絕緣子，增強配電線路的防雷作用。此外，一定要使用具有絕緣性的塔頭和橫擔，以確保電路設備的安全，相對而言，橫擔形式的絕緣裝置比起鐵橫擔裝置的絕緣性更高，這就大大的提升了配電線路的絕緣能力，保證了整個配電線路的安全。

4 結語

對于整個電力系統來說，配電線路是最主要的部分，它的安全和穩定直接影響著電力系統的運行，因此，維護好配電線路的安全對電力系統的運行有著十分重要的意義。但相對而言，配電線路由于其特殊的條件和特點，容易在雷雨天氣遭到雷擊，對設備產生影響，因此，配電線路的防雷措施顯得尤為重要。在具體采取防雷措施的過程中，要結合各方面的因素，分析引起雷擊的具體原因，然后根據自身的情況和環境來找到最好的解決方案，以最大限度地提升配電線路防雷效果，保證電力系統的安全。