電力配電系統(tǒng)中的防雷與接地技術

李新輝

【摘 要】雷電是一種自然現象，隨意性很大。配電系統(tǒng)受雷電的危害是有目共睹的。為了避免直接和間接的重大經濟損失，有必要對配電系統(tǒng)的防雷與接地技術進行探討。因此筆者從雷電產生的原理以及雷電的破壞性出發(fā)，尋找避免雷擊事故的方法，從而保證線路和設備免遭雷擊。而良好的地接系統(tǒng)是配電系統(tǒng)免受雷擊的重要一環(huán)。

【關鍵詞】配電系統(tǒng)；防雷；接地技術

1 配電線路的防雷接地技術

1.1配電線路中的防雷接地技術

配電線路中同時也可以采取相應的布設避雷器或者避雷線等和輸電線路同樣的防雷接地方案進行防雷，然而不同的電壓級別或者電力線路的具體實施方案間還略有差異和各自優(yōu)點。那么我們在實際中應該結合著電力系統(tǒng)中的相關技術標準分析和建設，了解到10KV裸導線的電力線路是可使用布設的避雷線手段來確保實現防雷接地的根本目的，但是現階段這種方式的經費支出比較高并且施工中的阻礙因素比較多，所以僅選擇在部分的雷電活動頻率相對較高的地區(qū)布設這類避雷器，與此同時還應該嚴格地落實桿塔接地的工作標準。10KV絕緣線線路，對于實際電力系統(tǒng)中的架空絕緣線現階段可采取如下的集中防雷技術：（1）可以安裝避雷線，這種手段的避雷效果也最好，但是其可行性與難度比較大，成本比較高。（2）提高電力線路中絕緣子的耐壓水平，把10KV 絕緣子改變?yōu)榉览捉^緣子就能夠將很大程度上有效地提高防雷水平。（3）在現實工作中的多雷區(qū)或按照相關檔距所安裝的線路避雷器，能夠有效地減少了雷擊斷線事故。（4）采用延長閃爍路徑的方式，這樣就導致電弧比較容易熄滅，在局部上增加了絕緣的強度，假如在相應的導線和絕緣子的相連處加強了絕緣，或者采用了長閃爍的路徑避雷器等。（5）局部剝離其電力線路中的絕緣導線，這樣就導致局部成為了裸導線，進一步確保電弧能夠在剝離的部分進行滑動，而并不是某一固定的點上燒蝕，與此同時還可為今后的施工提供一個能夠掛線的地點。

1.2輸電線路中的防雷接地技術

落實好輸電線路中的防雷接地工作，就一定要首先結合著相關線路系統(tǒng)的運行模式、負荷具體的性質、電壓等級等各個方面來進行全面、細致的考慮，與此同時還需要符合該地區(qū)的地形要求、雷電的強弱、土壤的電阻率等一些潛在的要求或者需求。通常情況下所選用的35KV線路不要選擇全線鋪設的避雷線形式，可以在其相關的變電所進線端架區(qū)域中布設長度約為1km～2km的避雷線裝置，除此之外還要在較強的雷電活動范圍區(qū)域內放置些金屬的氧化物避雷器或者布設相關的避雷線。110KV線路就需要全面布設好避雷線，在山區(qū)還需要使用雙避雷線的方式進行避雷；假如這個地區(qū)每年的雷暴平均時間小于15 天，或雷電的活動強度相對較低，那么管理人員就可酌情不布設相關的避雷線。220KV線路同樣也應該全程地布設避雷線并且同時采用雙避雷線的方式。在布設避雷線的過程中還需要特別關注將避雷線對邊導線的保護角角度應該控制在20～30°間，另外一方面還需要嚴格地落實好桿塔接地工作的質量。

1.3配電線路中的防雷接地技術

電力系統(tǒng)中的電纜因為其自身的結構特點和其他的電氣設施想連接的要求，依據實際中不同的電壓等級應該采取不同的防雷技術。對35KV及其以下的電壓等級設置相關的電力電纜，一般情況下應該采取在電纜的終端頭附近安裝相應的避雷器，與此同時再起終端頭的金屬屏蔽、鎧裝上一定要確保接地良好。對那些110KV及其之上的高壓電纜，在實際中相關的電力電纜遭受雷電的沖擊和電壓作用時，在其金屬護套不同的接地端或者交叉互互聯(lián)處就將會出現電壓，這種情況就可能會導致保護層的絕緣發(fā)生擊穿現象，應該采取如下幾種保護技術：

（1）在電纜金屬的護套一端做好互聯(lián)接地，在其另一端接上保護器。（2）電纜的金屬護套進行交叉互聯(lián)，保護器的Y接線或者△進行接地。（3）電纜的金屬護套中一端進行互聯(lián)接地并且加均壓線。（4）電纜的金屬護套其中一端進行互聯(lián)接地并且加回流線

2 電力配電系統(tǒng)設備的防雷與接地

2.1 配電站所設備

配電站所主要利用避雷針和避雷器防雷。建筑物由頂部避雷帶、網狀接閃器、建筑物的梁、柱、樓板和四周墻體內的主鋼筋作引下線，利用地下鋼筋混凝土基礎作為接地體。其次在配電站所的進出線高壓開關柜上加裝避雷線也是防雷的主要措施。

2.2 計算機、通訊等自動化設備

在對計算機、通訊等自動化設備進行防雷接地處理的過程中，設計人員要注意對上述設備位置、功能等進行分析，依照建筑物的重要信息傳輸系統(tǒng)及設備接地要點對接地及防雷進行合理設置。計算機、通訊等自動化設備的防雷與接地要盡量采取等電位方式與建筑物的接地網連接。對設備或建筑物中雷電風險較高的地區(qū)可以適當輔助避雷器裝置。

2.3 配變變壓器

在對配變變壓器進行防雷處理的過程中，設計人員要根據配變變壓器多的各項操作及安全問題對低壓側避雷器進行合理選取，建設完成避雷網絡及避雷體系。在低壓側安裝避雷器配變變壓器時要對聯(lián)合接地方式進行合理選取，可以采取3點聯(lián)合方式對上述的各項變壓器控制內容進行確立，形成完善配電網絡系統(tǒng)。但是在上述的操作過程中非常容易出現變壓器電壓過高導致的壓測繞組故障問題。因此，在對配變變壓器防雷處理時還要在低壓側加用避雷器。當低點位上升的過程中可以通過避雷器進行放電，降低可能出現的線圈過壓現象，將高壓中性點過電壓限制在可承受范圍內。

3 新型接地棒分析

3.1 傳統(tǒng)接地材料局限性

傳統(tǒng)電力配電系統(tǒng)的防雷與接地主要是通過鍍鋅角鋼實現，通過單點或兩點接地完成避雷操作，但是上述材料具有非常明顯的局限性，在很大程度上限制了電力配電系統(tǒng)的使用質量及效果，其主要表現在：

3.1.1鍍鋅扁鋼的標準長度為2.5m，在部分土壤電阻過高的地方其阻值遠遠超過4歐姆，無法滿足國家標準需求。

3.1.2鍍鋅角鋼在使用的過程中截面面積較大，施工的過程中需要對工程進行大面積開挖，可以在很大程度上造成路面損壞，導致安裝經濟效益大大折扣。除此之外，鍍鋅角鋼在安裝的過程中操作難度較大，安裝周期較長，費時費力。

3.1.3鍍鋅角鋼在使用的過程中非常容易出現腐蝕現象，這種現象直接造成鍍鋅角使用過程中出現斷裂的風險上升，導致工程質量大幅降低。除此之外，在上述狀況下截面腐蝕會在很大程度上降低鍍鋅角的導流能力，容易產生二次反擊事故。

3.2 銅鍍鋼接地體的優(yōu)點

銅鍍鋼接地體在使用的過程中接地棒埋入地下，主要通過螺紋連接器組裝成為任意的長度，這種接地體能夠在很大程度上降低接地電阻，確保電阻達到國家標準接地要求。銅鍍鋼接地棒具有非常高的耐腐蝕性，開挖的過程中只需要開挖12cm*12cm表面，降低了開挖面積和公路翻修狀況，施工難度大幅降低。該接地棒接地面積非常小，安裝非常方面，最大限度降低了對路面的損壞狀況。

與此同時，在使用銅鍍鋼接地棒的過程中還可以鋼材的導電性，使用周期大幅上升，在很大程度上降低了維護費用，從根本上滿足電力配電系統(tǒng)經濟效益目標，達到了防腐和降低電阻的目的。

4 結語

在配電系統(tǒng)中的防雷和接地應該全面從工程的設計環(huán)節(jié)就進行認真考慮，應該依據作業(yè)中各地的具體情況，采取一切有效、可行的防雷技術和方案，選用那些質量比較可靠的電氣設備與可靠性相對較高的防雷設備，與此同時還應該真正地遵循等電位的根本原則，做好符合規(guī)定和要求的共用接地網裝置，綜合地考慮好防雷和接地，線路與設備才能夠有效地避免遭受到雷擊危害的可能性。

參考文獻：

[1] 童凌.配電系統(tǒng)的防雷與接地措施研究[J].科技風，2014

[2] 王長成.工廠變配電系統(tǒng)的防雷與接地探索[J].無線互聯(lián)科技，2013

[3] 黃小菊.淺談配電系統(tǒng)的防雷與接地問題[J].民營科技，2011

（作者單位：國網黑龍江省電力有限公司大興安嶺供電公司）