配电线路受雷击原因及对策分析--中国期刊网

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配电线路受雷击原因及对策分析

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：台雅琦

[导读] 摘要：电力能源是社会发展中至关重要的一项能源，并且随着社会经济的快速发展，人们的用电需求在不断增加，促进了我国电力行业迅速发展。

        国网山西省电力公司临汾翼城县供电公司山西临汾 043500
        摘要：电力能源是社会发展中至关重要的一项能源，并且随着社会经济的快速发展，人们的用电需求在不断增加，促进了我国电力行业迅速发展。电力系统是由多个部分组成的，配电线路是其中的关键部分，只有保证配电线路不出现故障，才可以确保电力系统有效运行。由于配电线路较长，可能会遭受雷电等袭击，在实际运行过程中常常会出现问题，导致配电线路产生相应的故障。所以，电力企业需要做好配电线路的检修及防雷工作，确保能为人们不间断地输送电能。
        关键词：配电线路；雷击原因；对策分析
        1配电线路雷击危害
        雷电是一种常见的自然现象，对于电力系统的危害较大。作为大自然中的大气放电现象，雷电是由雷云引起的。雷云一雷云放电、雷云内部放电以及雷云一大地放电是产生雷电主要三种途径。其中，虽然发生概率最高的是雷云一雷云放电，但危害最大，对配电线路的安全产生巨大威胁的是雷云一大地放电，因此当今对于雷电课题，众多学者的关注放在了云地放电上。对于电力系统的线路和设备来说，雷电的主要危害为是其将会产生能量巨大的大气过电压，由雷云会对架空线路放电或对架空线路附近地面放电引发，其巨大的能量将会击穿杆塔的绝缘子并对其他电气设备造成不同程度的损害。雷电产生的过电压按照落雷点与线路的距离，可分为直击雷过电压和感应雷过电压。二者作用机理业有较大不同。其中，直击雷过电压对于架空线路的危害较为严重，特别是对于较高电压等级的配电网来说。但是众多的资料显示，虽然直击雷过电压值比较高，但是其发生的概率相对于感应雷比较低。加之当今社会的迅速发展，建筑物比较高大以及绿化数目的增多，这也在一定程度上又进一步降低了线路遭受直击雷的概率。与之相对，在雷击灾害中，感应雷过电压出现的概率相较于直击雷较高。根据我国电力系统雷击灾害的统计显示，感应雷造成的雷击事故约为直击雷4倍。
        2配电线路发生雷击现象的主要原因分析
        （1）缺少避雷装置。根据调查发现，发生雷击现象的配电线路，大部分是因为没有安装防雷装置。不安装防雷装置的主要原因是一部分企业在线路施工建设中为了降低施工成本，没有把安装防雷装置添加到施工设计中。此外，还有一部分的建设单位，同样是为了减少成本开支，就把多条电线路同时连接在一个防雷装置上。这样看似线路安装了防雷装置，但是防雷的效果非常微弱，还是同样会造成雷击现象的发生。（2）线路设计及安装不够合理。对于配电线路，即便施工过程中及时按照规定的标准规范安装防雷设备，也并不是一劳永逸。这主要是因为配电线路本身的设计安装，同样会对防雷设备的效果产生影响。通常，要根据不同地区的地理环境、气候条件对配电线路进行设计和安装，以发挥它的最大作用。然而对于防雷装置的安装，大部分电力企业都没有加以合理的设计，没有根据不同地区在地理位置和气候条件上的差异，有所不同。这样就使得防雷设备的安装可能与当地的环境并不匹配，那么一旦遇到雷电天气，防雷装置就无法充分发挥它的作用，也会给配电线路造成危害。
        3配电线路雷击问题的解决对策
        3.1科学选取避雷器
        避雷器是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。配电线路安装避雷器时，为了有效地发挥其防雷实际效果，应科学选取避雷器类型。在选择该避雷器的类型必须遵循正确使用地点，具体问题的具体分析的原则。因配电线架设的位置、地点的差异，需要选择适合于当地气候条件避雷器。再者，在选择避雷器时，也需要对不同类型、不同型号的避雷器的优缺点进行对比，结合实际应用环境与条件，科学选取。避雷器选型重点是确定暂时过电压的范围。既要保证避雷器在雷击时，承受较高的操作过电压及大气过电压下可以可靠、安全地动作，又要保证在暂时过电压下阀片不动作。才能更好的发挥出避雷器效果，提高配电线路运行的可靠性与安全性。

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        3.2加强控制线路电阻
        如果雷击现象发生在杆塔接地电阻降低以后，杆塔塔顶电位上升速度会降低，绝缘子承受的电压会相应的降低，有利于提升配电线路的耐雷水平，避免出现线路因遭遇雷击而跳闸的情况。施工人员可以根据实际情况选取化学降阻或物理降阻方法，降低杆塔接地电阻。适当地延长或加深接地体的进埋深度，或者在接地体周围敷设降阻剂，通过降低土壤电阻率实现降低接地电阻的目的。
        3.3做好电极间隙保护工作
        由于配电线路在实际运行过程中通常会受到雷雨天气影响而出现爆炸情况，所以需要做好电极间隙保护工作。在配电线路施工过程中，一般会在绝缘子串两侧并联安装金属球电极，因此存在保护间隙，保护间隙通常是按照相关实验数据进行确定的。通常，配电线路受到雷击后，地线往往会产生一定的过电压，若能确保间隙放电电压不大于绝缘子两侧放电电压，则能有效确保绝缘子的安全性。
        3.4增强线路元件的绝缘强度
        雷击针式绝缘子发生故障在雷击导致的事故中较为常见，主要原因一是雷雨天气较多，二是针式绝缘子的元件自身质量不过关，导致其绝缘强度不够，因而一再造成事故的发生。故而在生产配电线路时，尤其需要注意线路元件的绝缘强度是否足够，可以适当地提高生产标准，进而提升配电线路的防雷能力。首先，由于配电线路遭遇雷击的概率较大，因此需要提高其绝缘能力。其次，根据实际经验所得，悬式的绝缘子一般在遭到雷击后，不会轻易发生故障，但针式绝缘子却频频发生故障。因此我们需要加强针式绝缘子的防雷能力，这样才能帮助配电线路大大提高防雷水平。此外，我们还应当设置恰当的电压电流，以此来确保熔断器以及开关等部位发生问题时的动作，低压及高压熔断器的配置在配电网运行时，都应当依据给定的容量施工。最后，为了加强配电线路的运行稳定，我们还需要对接地导线进行保护，防止因接地导线短路、氧化等问题，造成雷击故障。
        3.5重视线路、设备运行维护
        为了保证配电线路的良好运行，必须重视其线路、设备运行维护工作，提升其防雷水平。第一，在每年雷雨季节前，须落实防雷准备工作。主要内容有：使用红外热像仪，对区域内金属氧化物避雷器红外测温，对金属氧化物避雷器本体及电气连接部位温升情况进行排查。如果发现有异常情况，应及时对金属氧化物避雷器诊断性试验。第二，对线路中所采用避雷器开展运行维护和试验，避免因避雷器自身故障，在雷击发生时，造成电网接地短路事故发生。第三，重视瓷质绝缘子的检测、检查工作。为了防止不合格产品安装运行，对新投运绝缘子，应依据相关标准与要求进行送检。第四，在雷击天气后，需要对相关的电气设备和线路进行巡检，排查雷击点，需要特别重视对地引下线接地极连接等完好情况的检查，检查防雷设施完好状况，并做好数据记录，以便为后期耐雷水平分析与改进提供依据。
        4结束语
        总而言之，配电网末端直接连接用户，其运行质量也直接影响着供电所的供电能力。由于绝缘水平较低，加上没有避雷线保护，配电网很容易受到感应雷、直击雷的影响，出现跳闸等事故。特别是在地形复杂、多雷的地区，配电网被雷击的概率更高，配电网发生雷击事故，不仅会影响居民正常用电，而且可能阻碍工商业正常运行。供电单位应重视配电网防雷技术的提升，尽可能降低配电线路的跳闸率，避免配电网出现雷击事故，提升配电网运行的可靠性和安全性，保障电力系统运行的稳定性。
        参考文献
        [1]俞胜,梁晖,马恒瑞.考虑环境因素影响的配电线路雷电绝缘防护失效概率计算[J].智慧电力,2020,48(05):106-110.
        [2]王志刚,阮观强.基于ATP-EMTP的配电线路避雷器防雷效果及保护范围仿真分析[J].电瓷避雷器,2020(01):66-70.
        [3]韩俊秀.不同地形地貌对超特高压输电线路防雷性能影响研究[J].电子制作,2020(01):91-92+9.