浅谈农村配电网防雷保护措施

张熊生

摘 要：随着10kV配网线路绝缘化及自动化程度的提高，配网线路及设备遭受雷害的几率有所增加，严重影响了配网线路运行可靠性。本文首先对雷电产生的损害进行了阐述，随后对配网线路中常见的几种雷害事故进行了分析，最后针对性的提出了多种科学有效的防雷保护措施。

关键词：农村配电网；防雷；措施

农村的配电网是由10kV配电网和0.4kV用电网组成，配置设备绝缘性能较为低级，因此在雷雨灾害多发的季节和时节，广大农村的配电网会因为雷电的损害造成事故，轻则用户大面积停电，给农业生产带来不便，同时也影响人民的正常生活。重则发生重大火灾等重大事故，造成严重的经济损失、威胁人身安全。

一、 配网线路中多种雷害事故的分析

与35kV以上电压等级的输电线路相比，配网线路的防雷水平较低，加上网络结构复杂，设备多样等自身特点，使配网线路更易受到雷击的损害，其中典型的雷害事故有以下几种：

1.1架空绝缘线路雷击断线事故

新建线路和改造线路普遍采用绝缘导线，但是雷击断线事故发生率也大大超过了裸导线，主要原因为绝缘导线遭受雷击时，被击穿部位的导线绝缘层处成针孔状，巨大的工频短路电流不断的流过针孔处，而绝缘层的存在使短路电流的弧根移动受阻，只能集中在针孔处燃烧，导致绝缘导线极易在雷击处被烧断。

1.2变压器雷击事故

变压器雷击事故的发生频率较高，以福建宁化为例，每年的七月、八月为该地的雷雨多发天气，也是每年变压器雷击事故的高发期，总结2014年和2015年两年来的事故原因，主要有以下几条：一个是由于闽西北山区丘陵地带，避雷器受潮老化严重，致使绝缘程度受损；第二个原因是避雷器在变压器上的安装不规范，大部分变压器只在高压侧装设避雷器，而没有在低压侧装设，当变压器高压侧线路遭受雷击时，雷电流产生的感应电压极易导致变压器中性点击穿而损害变压器。

1.3其他配电设备雷击事故

配电设备遭受雷击的原因主要有接地电阻不合格，接地引线连接不规范，避雷器安装不规范等。以福建宁化为例，由于地处山区，地下土壤电阻率较高，而接地装置大都为扁钢和圆钢，接地铁氧化腐蚀严重，经每年定期测量发现，旧设备接地电阻值不合格率偏高。再有，接地引线与配电设备或与接地装置连接不够可靠，有时多个设备接地引线使用一个接线头，或者接地线与被保护设备外壳未有效连接。另外由于近年来配网自动化程度提高，新建配网线路大多要装设分段开关和联络开关，然而许多开关只在一侧安装避雷器，另一侧则没有防雷措施，一旦线路遭受雷害将极易产生开路反射危害开关和刀闸。

二、配網线路防雷保护措施

防雷装置一般包括接闪器、避雷器、接地引下线、接地装置四部分组成。配网能有效防雷需保证避雷器具有较好的伏安特性；接地通道良好，接地引下线要在极短的时间内将雷电能量泄入大地；接地装置的接地电阻越小，雷击时设备上的残压就越小。在此针对防雷装置的组成部分谈谈以下几种防雷措施：

2.1加装防雷柱式绝缘子

与普通针式绝缘子不同，该类绝缘子装有引弧叉并且通过螺栓与绝缘子上端金具紧密相连，另一端为放电端，与安装在绝缘子下端金具上的接地电极形成一个放电间隙。正常状态下，防雷绝缘子的放电间隙不动作，只有超过规定雷电过电压出现时，引弧叉与接地电极的间隙才能被击穿，接续的工频电弧便在线夹的引弧叉上燃烧，释放过电压能量，以保护导线免于烧伤。建议安装时每3基左右电杆加1处接地，采用穿刺型绝缘子可降低了对导线的损伤且便于施工。

2.2加装过电压保护器

该类保护器为有串联间隙金属氧化物避雷器，由避雷器本体和放电间隙组成。保护器与10kV线路柱式绝缘子并联安装，架空绝缘线与过电压保护器的引弧环组成空气间隙。正常工作状态时，间隙起隔离作用，把避雷器本体与系统隔开，使避雷器本体不承受输电线路工频持续运行电压及系统出现的操作过电压冲击。当线路遭遇雷击时，由于保护器伏秒特性低于线路绝缘子的伏秒特性，保护器串联间隙优先放电，避雷器本体发挥作用，限制雷电过电压幅值，并切断工频续流，避免绝缘线遭遇雷击后断线。建议安装时，每基直线杆安装3只，并带有接地装置。

2.3采用防雷导线耐张串

与普通耐张串不同的是，该类耐张串绝缘子近线夹端装有放电金具用于定位雷电闪络路径和固定工频电弧烧灼点，在绝缘子另一端装有引弧金具组成固定式放电间隙，在系统正常运行状态起到均匀电场、遭受雷击过电压时起到释放雷电流而间隙不变的作用。安装时建议每基耐张杆安装6只，并带有接地装置。

2.4正确选择和安装避雷器

避雷器的安装对配网线路的防雷起着举足轻重的作用，然而在避雷器的选型和安装上往往存在着或多或少的问题。目前最为成熟和常用的是氧化锌避雷器，该类避雷器具有良好的非线性伏安特性、电气绝缘性能好、介电强度高、抗漏痕、抗电蚀等优点。安装方式上，建议在配电变压器高压和低压侧、在柱上分段开关和联络开关刀闸两侧同时安装避雷器，最大限度的保护配网电气设备。

2.5装设避雷线和避雷针

如果资金充裕，可在雷害事故高发地段的配电线路上架设避雷线或安装避雷针，由于避雷针的保护范围较小，建议效仿35kV线路，在杆塔顶端架设一根钢绞线，并安装接地装置，可有效保护线路免受雷害。

2.6采用新型接地材料

当前，石墨接地体已经广泛兴起，它是近几年在接地工程中最常用的科学办法。与传统的扁钢、圆钢、角钢、铜棒等接地材料相比，石墨型接地体具有降阻效率高、接地电阻稳定、减少地电位反击、使用寿命长、抗腐蚀、无毒环保、施工安装方便等优点。以永宁高速宁化收费站配电室为例，在实际应用中我们发现，被石墨接地模块包裹的金属电极可以隔绝土壤中的氧和水分与接地极的接触，从而大大降低金属电极的腐蚀速度，尤其是在盐碱土壤中使用，其效果更为明显。经开挖试验证明，接地体表面形成钢灰色的钝化膜，接地体无腐蚀迹象，并且钝化膜有进一步保护接地体免遭腐蚀的作用。

2.7加强对避雷器、接地装置的巡视维护

每年需定期对避雷器进行耐压试验，对不合格的避雷器要及时更换，对接地电阻要坚持定期测量，对接地电阻值大于10欧的接地装置及时给予更换，另外要加强对变压器和配电设备的接地引线的日常巡视，发现缺陷要及时消除。特别是在日常维护和检修时忽略的接地通道，是否存在接地引下线线径小，接地通道接触不良等问题。

三、结束语

配网线路的防雷保护需采用多方位综合治理措施，各地需根据自己的自然条件和经济能力制定出适合自己的治理措施，从技术上不断创新整合，从管理上杜绝人为因素造成的雷事故。

参考文献：

[1]配电变压器防雷措施的探讨 《国外煤炭》2007年06期

[2]农网配电台区防雷分析 《农村电工》2007年07期