淺談農村電網的防雷保護

劉娜 王文博

摘要：農村電網特別是中、低壓電網發生雷害的幾率較高，如何做好農村電網的防雷工作十分重要。現在各種農網改造和即將大面積開始的煤改電線路改造中，做好防雷工作，可以大大提高線路的安全運行。本文對農村電網和配變的防雷保護提出一些措施。

關鍵詞：農網;防雷保護

引言

現在農村用戶的生產、生活與安全用電密切相連，一旦停電將無法正常工作生活。我市每年平均將有30-40個雷暴日，雷害造成的線路掉閘將占全部掉閘的60%，必須把處理好農村電網的防雷保護工作放在重要位置來抓，收集雷害資料，劃分雷害區域，結合農網改造采取有效的防雷保護措施，才能保證農網高低壓線路提高耐雷水平，安全、可靠運行。

一、現狀

農村電網供電半徑大、分支線路多、設備多、分布廣泛的特點，它直接擔負著向廣大農村用戶和廠礦的供電任務，在雷雨季節一旦發生雷害事故，不僅影響到用戶的日常用電和經濟損失還可能威脅到人身的安全性。農村電網發生的雷害事故主要表現在：（1）配電變壓器受雷擊的損壞率較高;（2）架空配電線路頻繁發生雷擊斷線事故;（3）低壓配網受雷擊分很多種情況，往往會造成家電損壞或人身傷亡事件。

二、農網配電變壓器的防雷保護

農村電網中配電變壓器絕大多數為Y/Y接線，當高壓側落雷時三相同時進波，高壓側避雷器動作放電，雷電流加到低壓側的大壓降，可能將把低壓側線圈絕緣擊穿，同時在器高壓繞組上按其變比電磁感應出高電壓，在高壓側中性點上達到最大值，使中性點絕緣擊穿，這種反變換引起的過電壓還可能擊穿高壓繞組的層間或匝間絕緣[1]。

另外，當配電變壓器低壓側遭受雷擊時，低壓側的沖擊波也將按變比在變壓器的高壓側感應出電壓，其大小正比于進波電壓的幅度、變壓器的變比，反比于接地裝置接地電阻的大小，其幅值高達能擊穿高壓側的絕緣，即為正變換形成的高電壓。

為防止通過正反變換引起的過電壓使變壓器絕緣損壞，除在配電變壓器高壓側加避雷器保護外，在低壓側也加裝避雷器保護。實踐證明，加裝低壓避雷器對減少雷擊損壞配電變壓器的事故時十分有效的。至于裝了低壓避雷器仍有少量配電變壓器發生雷擊損壞的情況，其主要原因如下：

1、低壓避雷器殘壓較高，正反變換會損壞變壓器的絕緣;2、制造工藝參差不齊、絕緣缺陷、嚴重老化、長期過負荷、維修不到位均會引起變壓器損壞;3、變壓器接地不良，電阻超出標準值。

為了減少配電變壓器雷擊受損事件，應采取下面措施：

（1）雷雨季節前對配變高低壓側的避雷器做定期試驗，及時處理修正不合格的避雷器;

（2）監測配電變壓器的負荷運行情況，處理過載情況，盡可能在最優負載率附近運行，保證周期壽命;

（3）定期對配變做檢修試驗、測量接地電阻;

（4）若配電變壓器接地電阻偏高，則采取措施，比如使用降阻劑、延伸接地極;

（5）配變的高、低壓側采用兩個接地裝置，使低壓側零線與高壓側避雷器的接地裝置保持三米及以上的距離。

三、農網低壓線路的防雷保護

多雷地區的農網低壓架空線路、進戶線常常遭受雷擊，有以下幾種情況：

（1）線路或進戶線遭遇直擊雷或感應雷;

（2）雷反擊到線路或進戶線上;

（3）雷擊變臺的高壓側后，卻竄到低壓線路或進戶線。

雷害事故調查分析指出多雷地區受雷害危害較大，造成人身或財產安全受損，要重視多雷區的地區特性，做好防雷保護措施，如下：

（1）農網改造過程中，低壓線路都使用砼桿和鐵橫擔，逐步淘汰不良絕緣的木質品。

（2）多雷地區的砼桿鐵橫擔的低壓架空線路，每隔100—200米把支持導絕緣子鐵腳接地。一般地區接地電阻值要求不超過30歐，如果是高土壤電阻率地區則不超過50歐[2]。砼電桿鐵橫擔具有自然接地作用，少雷地區可酌情不必鐵腳接地。

（3）如果是特殊重要的低壓用戶，在建筑物前的低壓線路50米左右處安裝一組低壓避雷器，在建筑物內再加裝一組低壓避雷器，全部可靠接地。

四、關于農網配電線路雷擊斷線的保護

1、農村配網絡受雷擊斷線的事故較多，造成長時間停電甚至人身傷亡事故，危害較大。發生雷擊斷線事故的原因主要是因為配電線路的絕緣水平低造成的。大部分配電線路設備運行年久老化，健康程度較差，有的線路至今還用著p—15型絕緣子，所以很容易閃絡擊穿，發生雷擊斷線。

2、絕緣導線應用以來，線路故障率大大下降，但依然容易遭受雷擊，且容易發生斷線。絕緣導線的雷擊斷線特性不同于裸導線。當雷擊于絕緣導線時，絕緣子因過電壓閃絡，同時擊穿了導線的絕緣層，絕緣層又起到阻礙電弧沿著導線表面向兩側移動的作用，導致數千安培的工頻電弧電流只能滯留在絕緣擊穿點上，導線很快就能發生熔斷[3]。

通過分析，為了減少農網雷擊斷線的事故，要進一步提高配電線路的絕緣水平，切實做好以下防雷保護措施：

（1）因地制宜，北方風沙大，適合采用機械強度較大且絕緣水平較高的橫擔。

（2）配電線路采用水泥桿鐵橫擔時，使用的絕緣子要求比線路額定電壓再高一級，比如可用p—20型或新型合成絕緣子，對于污穢地區的配電線路，為了增大絕緣子爬距，對耐張桿塔，可采用雙吊絕緣子。

（3）因配電線路點多、面寬、線長，考慮其經濟性，可利用導線三角形排列的最上面導線起到避雷線的作用，可在絕緣子上，每隔一定距離就裝設一個接地的保護間隙用來防止雷害事故。

（4）配電線路絕緣薄弱，可以在個別薄弱的金屬桿塔、特別高的桿塔、終端桿上，加裝避雷器進行防雷保護。

（5）根據配電線路上的電氣設備的不同特性進行不同的防雷保護，如配變、斷路器和隔離開關應采用差異性的保護裝置，如不同的避雷器或保護間隙。

（6）為了確保配電線路遭受雷擊后雷電流的有效釋放，改善配電線路桿塔和防雷裝置的接地電阻。根據土壤電阻率的不同，可采用不同的降阻材料減小接地電阻。

（7）雷電過電壓幅值大，但作用時間極短，絕緣子的熱破壞多由雷電流過后的工頻續流即電網的電容電流造成，當電網電容電流大于10A時可安裝自動跟蹤補償消弧裝置。

（8）絕緣導線的防雷可采用以下措施：

A、采用防雷絕緣子。在雷害活動較頻繁的地區將普通絕緣子更換為防雷絕緣子，每3基電桿增加一處接地裝置。

B、在架空絕緣線路直線桿負荷側安裝放電線夾。

C、在多雷區按照一定距離安裝線路過電壓保護器，即帶有外間隙的氧化鋅避雷器。

D、為了使電弧較易熄滅，可考慮延長閃絡路徑，增加絕緣子的絕緣強度。

E、在多雷區桿塔局部剝離導線的絕緣層，使該部分成為性能不同的裸導線，使電弧工頻電流不聚集在擊穿點，能在剝離的裸導線部位滑動減少斷線風險。

結束語

為了減少雷擊對電網損害，要切實做好防雷保護措施，比如在配變的低壓側加裝避雷器作防雷保護;對重要用戶的低壓線，將電桿的絕緣子鐵腳可靠接地，對特殊重要的低電壓用戶，加裝低壓避雷器。結合農網改造采取有效的防雷保護措施，才能保證農網線路提高耐雷水平，安全、可靠運行。

參考文獻：

[1]杜欣軍，劉雪梅. 配電網的過電壓保護問題[J]. 經濟技術協作信息，2009（36）：175.

[2]臧天權，尚有為.農村電網改造過程中的防雷保護[J].電力學報，2001（03）：231-232.

[3]黃生.淺談10kV架空絕緣導線防雷措施[J]. 科學與財富，2016（8）：645-645，644.

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