刘伟 黄超杰

摘要：雷擊是所有非人为因素影响输配电线路正常工作的形式中最主要的一种，因为它有很大的威力及不确定性，所以如果在输配电线路上没有任何有效的防雷设计，那么雷击极有可能给输配电线路带来损害。当有雷雨天气的时候，通过磁场的作用，就会发生雷击事件，给人们的生产生活带来了不便。为了更好地发挥输配电线路传输电的作用，防雷技术得到了广泛的应用。

关键词：防雷；输配电线；应用分析；防护措施

前言

中国目前大部分地区的输配电线路有极大的潜在危险，如输配电线路的杆塔通常比地面高出了十米至数十米，并且大面积存在于高山和荒野等空阔处，这些方面往往会增大输配电线路遭受雷击的可能性。截止目前，中国总体的电路故障中因雷击原因造成电路故障是27.6%，所以为了从根本上解决雷击对输配电线路造成的危害，在输配电线路中加上有效的防雷设计是非常必要的，这样才可以减少因雷击带来的损失，从而保障了人们的人身安全。

一、输配电线路防雷保护的重要性

雷电灾害是对我国电路网络影响比较大的自然灾害之一，尤其是在沿海地区以及山区等地，自然雷电发生的频率比其他地区要高很多，很容易发生输配电线路遭受雷电灾害袭击的事件。尤其是低电压的输配电网，比如10kv输配电网等，严重影响着我国配电网的电力资源输送的安全性与稳定性，给用户的日常生活与工业生产带来较大的困扰。所以，对配电线路运行过程中遭受的雷电灾害发生的原因进行分析，针对性的研究输配电线路防雷保护措施是非常必要的。基于对以往输配电线路受雷电灾害袭击的案例分析，总结发现配电线路中的事故频发的原因主要是由于感应雷电过电压造成的，并且配电线路中本身的绝缘水平也在很大程度上影响着配电线路的防雷水平。架空绝缘导线雷击断线的事故发生频率越来越高，目前我国电网中输配电线路的防雷保护措施还有待进一步完善，因此从整体上来讲，我国输配电线路中的防雷保护问题还比较严峻。

二、雷击产生的原因

雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。在电力系统中中，由于雷电流通过电力设备而导致危及绝缘的电压升高，也称为大气过电压。它分为直击雷过电压和感应过电压。直击雷过电压是由雷击时流经被击物的雷电流造成的。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏线路中的设备。

三、防雷技术的应用

1、降低杆塔接地电阻。输配电线路的防雷水平通常因杆塔接的地电阻增加而有所降低，效果不错。实现了有效地防雷，目前，杆塔均设接地极。降低杆塔接地电阻方法有：一充分利用架空线路，进行自然接地；二外进引接地的装置；三进行深埋式接地极；四填充电阻率很低的物质。截止到目前，大量的输配电线路已改造成新型的石墨属来接地。实际测试后对比，同土壤的电阻率，使用石墨接地极，接地电阻比传统的接地极、接地网小了4～6Ω，从而有效使杆塔的接地电阻降低。

2、安装输配电线路的避雷器。目前避雷器常是氧化锌式，又分为串联的间隙型、串联的无间隙型。串联的间隙复合外套氧化锌式的避雷器，不承担工频电压的作用，只有发生雷电过电压的时候，在串联间隙动作后，避雷器依然在工作，电阻片荷电率较高，发生雷电冲击的残压就会降低，具有可靠高、运行时间长的特点。无串联间隙型式的避雷器能直接相连于导线相连，可以保护绝缘子串。其实就是发挥氧化锌电阻片非线性的作用，与带串联间隙型比较有能量可靠、吸收冲击和无分散性、无放电延时等优点。

3、全线架设避雷线。输配电线路的防雷措施，基础为架设避雷线，因为避雷线可以降低输配电线路绝缘能承受过电压的幅值范围。雷电在输配电线路上直击时，避雷线就会把雷电流引到大地上，因接地电阻值有不同的大小，所以就会在杆塔顶上，造成不同等值的电位。雷云放电就会引起线路的感应过电压，感应过电太ug、主放电点的电流值i、挂线的高度hd是成正比的，与雷击点间的距离是成反比的。

四、配电线路具体防雷保护措施

1、架空绝缘导线雷击断线防护措施。雷击架空绝缘线路是造成输配电线路断线的常见故障之一，根据日常管理维护的经验来说，对于雷击架空绝缘线路的防护主要从两个方面来实行，首先是强化线路局部的绝缘水平，在提高线路绝缘水平的同时要注意控制配电线路的施工成本，可以利用在架绝缘导线周边加强局部绝缘性能的方法，比如在绝缘导线绝缘设计出增强绝缘材料，保证输电线路不被击穿，这种措施主要是对强化电力的冲击放电电压有效。还有一种比较传统的方法就是安装避雷设备进行防护，在配电线路中安装避雷设备是比较常见的防护措施，安装避雷设备后，能够对架空绝缘线路起到较好的防雷保护，但是避雷设备的使用寿命不太长，很容易老化失效，针对此类现象可以选择使用氧化锌类型的避雷设备，不要配电线路整体安装避雷设备，只需要在容易受雷击的部位或者是重要部位安装避雷设备。

2、利用间隙与避雷器结合使用。利用间隙与避雷器结合使用的方法能够有效地集合避雷器与并联间隙的优点，弥补两种方法的缺点。有上述分析过程可知，避雷器的安装能够在一定程度上有效的提高输配电线路的防雷保护性能，但是避雷设备只能防护安装避雷设备的输电线路，不能起到整体的防护效果，如果在配电线路上整体安装避雷器又不符合经济性原则。还有一种方法就是利用并联间隙绝缘子来提高线路的防雷保护性能，根据日常经验来说，间隙电路的击穿电压要比输配电线路以及其他电气设备的电压要低。输配电线路在正常运行中间隙绝缘子是处于完全绝缘状态的，一旦产生雷电袭击，间隙绝缘子就会被击穿接地，线路中的电压或者是用户用电设备的电压就会被降低，从而起到线路保护的作用。

3、强化电力防雷设备的运行管理。线路防雷设备的日常运行管理是输配电线路中比较重要的一项工作，尤其是对于刚刚投入运行的线路，要定期检查电路中绝缘子的工作状态，保证在电力资源输送中配网线路保持良好的绝缘性能。加强线路中防雷设施的巡视工作，比如每隔一段时间就要进行避雷器的绝缘电阻阻值测量以及工频放电等。强化输配电线路中防雷设施的运行管理能够有效降低输配电线路因设备不完善而发生的不必要的损失。

结束语

随着经济的发展，输配电线路也愈来愈多，而随之而来的雷击引起的输配电线路的电力故障也是很频繁地发生，所以这就要求我们对雷击输配电线有着一个清晰的认识，只有对输配电线的防雷设计有着深入的研究，这样才能保证用户能够安全的用电，从而保证人们的生产生活中的人身安全和财产安全。

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