配電線路架設地線對雷電感應過電壓的保護效果

李立新 李煥 李瑤

摘 要：隨著社會化生產(chǎn)水平不斷提升，工業(yè)化進程有序推進，各行各業(yè)都在不斷向前發(fā)展，對于電力方面的需求越來越大，對電力行業(yè)方面的要求也越來越高，電力行業(yè)只有不斷進行技術革新，加快結構變革，才能更好地提高安全穩(wěn)定供電質(zhì)量，更好地服務經(jīng)濟社會發(fā)展。雷電感應過電壓保護是配電線路系統(tǒng)中重要的保護對象，其中架設地線對雷電感應過電壓保護的作用至關重要。文章對配電線路架設地線對雷電感應過電壓的保護效果進行了分析研究，希望為不斷提升配電系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行提供一定的參考或者幫助。

關鍵詞：配電線路 架設地線 雷電感應 過電壓保護 效果 分析

中圖分類號：TM863 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）06（a）-0036-02

電力供應是一項復雜的技術性工程，涉及到高壓和低壓供電兩大重要的環(huán)節(jié)，如果每一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障和問題，都會容易導致供電受阻，從而影響正常的安全生產(chǎn)和工作。在低電壓配電線路系統(tǒng)運行過程中，通常容易引發(fā)的故障是絕緣功能不足從而發(fā)生被雷電擊中的情況，這種情形的誘發(fā)根源在于導線感應過電壓出現(xiàn)故障，所以為了避免出現(xiàn)這類故障，要采取有效的措施加強配電線路檢查，加強感應過電壓全方位防護，從而有效降低雷電等不良影響。

1 雷電感應過電壓對配電線路造成的影響分析

通常在夏季或者秋季，出現(xiàn)雷雨等惡劣天氣的情形比較多，電力配電設備會受到雷電攻擊影響，低壓電路本身絕緣性能偏低，所以一旦發(fā)生雷擊情況，就會受到地面或者周邊建筑物等影響，在導線上發(fā)生感應過電壓，如果持續(xù)出現(xiàn)過電壓或者電壓值超過既定標準，就會導致配電線路內(nèi)部絕緣性能受損，線路出現(xiàn)短路等，進而影響整個供電流程。具體雷電感應過電壓對配電線路造成的影響有：一是來自避雷設備方面的影響。在低壓線路運行系統(tǒng)中，避雷器安裝在相應的位置，是為了免受雷擊時的不良影響，如果出現(xiàn)雷擊天氣，低壓線路運行產(chǎn)生的電流超過既定的標準值，避雷器就會啟動運行，進而實現(xiàn)電流分流處理，將感應電流分置到地面，進而限制絕緣子部分的電壓，從而確保配電線路運行穩(wěn)定，避免受到雷擊的過大破壞影響系統(tǒng)運行。如果這個時候雷電感應過電壓非常大，超出了避雷設備本身的承載性能極限，電流過大，會直接影響避雷設備的正常運行，導致出現(xiàn)運行故障，如果避雷設備沒有及時進行維護保養(yǎng)，出現(xiàn)內(nèi)部腐蝕等情況，電流就不能順暢地置入地面，進而對整體運行環(huán)節(jié)產(chǎn)生阻礙，甚至造成不可估量的損失。二是來自絕緣子方面的影響。絕緣子能夠有效地對外界電壓和電流產(chǎn)生隔離情況，出現(xiàn)雷電天氣時，絕緣子會容易出現(xiàn)閃絡情況，從而導致內(nèi)部構造受損，如果雷電感應過電壓超過本身的承載范圍，就會導致配電線路輸送電流過大，進而超過絕緣子兩端電壓的極限值，進而對配電線路系統(tǒng)安全運行產(chǎn)生威脅。

2 配電線路架設地線對雷電感應過電壓的保護效果分析

為了有效降低雷擊天氣的不良影響，保障供電線路安全穩(wěn)定運行，通常會進行配電線路架設地線，從而對雷電感應過電壓進行保護，提高保護效果。具體保護效果體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 架設地線對過電壓的限制效果分析。

可以分成接地電阻和地線安裝位置兩個方面的限制效果。一方面，配電線路中進行電線架設，通常會采用自然接地的方式進行，接地的電阻通常比較高，加上地面本身的電阻，從而進一步增加了電阻數(shù)值，為了進一步提高雷電感應過電壓保護效果，通常需要控制電桿電阻。在配電線路運行過程中，通常由于雷擊而產(chǎn)生的雷電過電壓數(shù)值會比較大，最大的區(qū)域往往分布在配電線路的中間位置，受到外力和內(nèi)部雙重作用，電壓會出現(xiàn)很大的波動，地線對感應過電壓也會產(chǎn)生一定的影響，電桿會受到接地電阻的影響，從而導致配電線路架設地線發(fā)生感應過電壓，隨著時間推移，接地電阻阻值不斷增大，絕緣子承受的電壓幅值會逐漸縮小，進而就可以對配電線路架設電線產(chǎn)生保護，實現(xiàn)對雷電感應過電壓的限制。另一方面在進行配電線路架設地線的過程中，通常會考慮地線的安裝位置，還要對架設地線的高度進行分析，進而確定最佳的地線高度位置，還要按照計算公式對配電線路感應過電壓值進行分析，進而找到運行參數(shù)的變化規(guī)定，總結相應的規(guī)律，才能進行相應的設置，通常會需要進行反復的試驗分析，地線在導線上方、下方等不同位置，對雷電感應過電壓的保護效果也千差萬別，通常會選擇在導線上方進行處理做生意需要將地線安裝在導線上方的具體位置，并充分考慮線路間距等，最大限度地拉近地線和導線的距離，從而提高對雷電感應過電壓的保護效果。

2.2 對電壓閃絡率產(chǎn)生的效果分析。

出現(xiàn)雷電感應過電壓時，通常會導致配電線路的絕緣子兩側的電壓值過大，進而會誘發(fā)電壓閃絡情況。電壓閃絡情況通常可以通過電壓閃絡頻率來進行判斷，由于電壓閃絡頻率和配電線路感應過電壓的限制效果相聯(lián)系，所以需要對電壓閃絡率進行計算分析，從而反復試驗，確定最佳的值，進行科學配置。在對電壓閃絡率進行具體計算時，通常會考慮將地閃密度Ng設為40個雷暴日，取值2.78次，或者對配電線路實際運行情況進行研究，確定地線架設位置的差異會絕緣配置的影響，并根據(jù)變化情況對電壓閃絡率反復試驗，確定最佳值。或者取應電阻率的特殊值，按照自然接地方法對電桿接地模式進行選擇等。這些情況都需要考慮在內(nèi)，才能充分確定電壓線路架設地線時感應過電壓對配電線路影響程度，不斷摸索總結規(guī)律，從而更好地提升架設地線對雷電感應過電壓的保護效果。通常情況下，當大地電阻率不斷提高時，會對周圍的磁場產(chǎn)生不同的影響，進而影響傳輸線大地瞬態(tài)阻抗，促使配電線路感應過電壓不斷提高，如果增加接地電阻，就會降低配電線路架設地線絕緣子感應電壓，進而降低絕緣子故障發(fā)生率，從而實現(xiàn)對雷電感應過電壓的全面保護。當然在對配電線路架設地線對雷電感應過電壓保護效果進行分析過程中，電壓閃絡率計算除了受到理論方面的條件約束和影響以外，還需要考慮周邊的環(huán)境以及現(xiàn)實的運行情況，所以還需要不斷提高設備操作人員和技術人員的配合程度，不斷豐富實踐經(jīng)驗，進而總結相應的規(guī)律，善于從參數(shù)變化中構建相應的模型，找出變量和不變量，進而更好地進行科學計算和分析，找出最佳的配置參數(shù)，加強各個點位的控制，從而最大限度提高配電線路架設地線對雷電感應過電壓的保護效果。

綜上所述，通過對配電線路架設地線對雷電感應過電壓的保護效果進行分析，可以看出影響因素是多個方面的，架設地線能夠對雷電感應過電壓保護起到良好的效果，在進行地線架設具體方式選擇時通常建議將地線架設在配電線路導向的上方位置，并盡量拉近兩者之間的距離，從而進一步提升雷電感應過電壓保護的防護效果，有力發(fā)揮地線的保護作用，提高配電系統(tǒng)安全高效穩(wěn)定運行質(zhì)量和效率。具體實施過程中還需要不斷提高操作人員和技術人員的專業(yè)素質(zhì)和業(yè)務技能，在學習相關的理論知識和摸索經(jīng)驗的基礎上，結合運行經(jīng)驗和現(xiàn)場實際情況，反復試驗分析和研究，從而總結運行規(guī)律，更好地指導實踐操作，為保障配電線路安全運行，減少雷電感應傷害等提供更多的可行性方案。

參考文獻

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