乡镇配电线路防雷现状分析及对策研究

赖庆墙

摘 要：在国民经济水平不断发展的大背景下，对电能的需求不断提升；因此，对配网的输电要求也越来越高。文章以乡镇配电线路防雷现状及对策为研究对象，对乡镇配电线路防雷的发展现状和雷电对配电线路造成的危害进行分析，并提出相应的路防雷措施，以供参考。

关键词：乡镇配电线路；防雷现状；对策分析

前言

配电线路作为配网的重要组成部分，在日常运行中常会受到雷电或自然环境的影响，对电力系统正常的供电以及用电安全造成一定的影响。文章针对乡镇配电线路防雷与城区配电线路防雷的差异性进行比较，对乡镇配电线路防雷现状进行分析，并提出相应防雷对策，以提升乡镇供电的安全、稳定性。

一、乡镇配电线路防雷发展现状分析

在以往我国乡镇地区配电网中，多是运用35kV配电网线路，随着我国配电网技术的不断发展，传统的35kV配电线路已逐渐被现有的10kV配网线路所取代，从而10kV配网线路成为了当下乡镇配电网的重要组成部分。目前，乡镇配电线路遭受雷击的方式主要有两种：一是，直接遭遇雷击，导致配电路线瘫痪损坏；另一种，是配电线路附近的物体遭遇雷击，因电磁感应的作用从而导致配电线路处于过压狀态。

随着现有的10kV配网线路普及，已达到尽可能地降低线路直接遭受雷击的现象，但由于10kV线路本身依然会受到过电压的影响对线路的电力设备产生一定的损害，而部分线路杆塔的导线等设施存在一些金属物质，较容易引起雷击事故的发生，为了有效防止雷击事故，从当下乡镇配电线路防雷发展现状来看，其主要采取以下几种方式避雷：

（一）安装避雷针防雷

一方面，避雷针会对雷场产生一定影响，且避雷针可为雷电的雷场放电提供一条“通道”，防止雷场对其他物体造成雷击损害。

另一方面，避雷针具有一定的静电感应，其自身所带电荷与和雷电本身的电荷性质相反，因此能够吸引雷电优先对其放电，大量的雷击电流通过避雷针经由接地装置引入到大地中，有效地保护了线路不会遭受雷击；同时，在静电感应的作用下，异性电荷多会在避雷针顶端进行聚集，从而有效中和放电云层中的电荷，有效消除云层中激烈放电的现象。

（二）增加绝缘子防雷

在乡镇配电线路中，多数使用的是瓷质绝缘子，应种类型绝缘子在大风天气会与线路产生摩擦导致出现一定的磨损现象，同时在雷雨天气时，绝缘子因受潮导致降低其自身的绝缘性能，从而引发雷击事故，严重者甚至会将瓷制绝缘子的支撑柱击穿，导致对配电线路产生严重的破坏。

二、雷电对配电线路造成的危害

雷电对配电线路造成的危害主要是由过电压而引起的。一般情况下，直击雷过电压主要是由于雷电直接击中导线造成，假设雷电直击导线产生的雷电流副值为30kA，根据雷击点电压幅值公式： 雷电流幅值，那么在导线雷击点将会产生3000kV的电压幅值，而常用的导线绝缘承受能力约为100kV左右，显然雷电产生的过电压远远超过了导线的绝缘承受能力，从而对导线及相关电力设备造成了严重的损害。

此外，雷电过电压我们称之为感应雷击过电压，此种过电压方式主要是由雷电击中导线附近的物体，在电磁感应作用下引起配电线路出现过电压的现象。假设雷电击中配网线路附近的杆顶或其他物体后产生的感应雷电流副值为20kA，电杆高度为15m（即为导线平均对地高度），根据感应雷电电压副值计算公式： U=感应雷电流幅值 导线平均对地高度，可得知感应雷电电压副值为115kV，这一数值也超出了配电线路绝缘的承受能力，若线路的相关防雷保护措施没有做到位，则也会对配电线路造成一定的损坏，甚至出现断线等问题。

三、乡镇配电线路防雷对策

（一）采用架空地线

通过进行架设架空地线，可以有效对配电架空绝缘地线产生良好的屏蔽保护作用，究其原因主要是由于架空地线能够将雷电引向自身，然后再将直击雷产生的电流引向各个线柱，起到良好的分流效果，提高耐雷性。在架空地线之上可以将过电压降低（1—k）倍，其中k指的是避雷线与导线之间的耦合系数×冲击系数，即在避雷线与导线之间耦合作用下，导线之上可以产生减小雷电波陡度的“反向”电压，从而达到降低过电压的目的。一般在雷击较为频繁的地区比较适合采用架空地线的方式，但此种方式对接地要求较高，投资成本也比较大，并且受自身特点影响，无法降低线路的绝缘陡度；因此，相应配电线路的绝缘水平也比较低，易产生反击闪络等问题，在架空地线定位高度较低时，容易产生绕击闪络，因此在进行乡镇配电线路防雷时，需要酌情应用。

（二）进一步加强线路的绝缘度

若配电网线路的绝缘水平较低，当产生雷电活动时，很容易在配电网线路中出现绝缘闪络的故障，因此需结合线路的实际情况使用不同等级的绝缘子，例如：线路绝缘老化严重时，可使用玻璃绝缘串、瓷横担、长爬距的复合绝缘子或使用绝缘杆塔、更换绝缘导线等，这样使线路在遭受同样雷电击距下，线路的绝缘水平越高，产生的闪络电流就越小，从而对线路造成的危害也就越小；因此，加强线路的绝缘水平对提升线路的防雷水平有着积极的影响意义。

（三）加强各种类型避雷器的安装

（1）安装氧化锌避雷器

在乡镇配网线路中安装氧化锌避雷器，能够有效的截断工频续流，对雷过电压与配电线路的感应过电压起到显著的限制效果。但该种避雷器也存在以下方面的不足之处：①一是，保护范围较小，若配网线路规模较大时，则需要耗费大量的成本进行全线安装；②二是，避雷阀片由于长期受到工频电压的影响，因此老化的速度较快，需定期做好更换和维护工作；③三是，在高土壤电阻率的地区不适用此种避雷器，因为接地电阻达不到相关要求；④四是，在进行氧化锌避雷器安装时需要剥开配电线路绝缘层，会加速线芯的老化。

（2）安装摘挂式避雷器

通过摘挂式避雷器安装，较为显著的优势是减少了检修的频率。但此种避雷器也存在有以下方面的缺陷：①一是，必须接地，并且保护范围较小，若配电线路规模较小，则较适用，否则安装成本较高；②二是，引线太长时会降低其保护效果，因此比较适合在台区适用；③三是，安装技术具有差异性，相同的部件若生产厂家不同，则无法进行互换适用；④四是，发生故障时无法自动脱落。

（3）安装自弹射可拆卸式避雷器

相对于上述几种避雷器，自弹射可拆卸式避雷器的优势较为明显，具体表现为：①一是，该避雷器采用的是不锈钢全新设计，整体结构紧凑、无冗余、耐腐蚀、耐污秽、且安装简单方便；②二是，脱雷器与避雷器集成一体，耐气候老化，有效减少电流误动干扰；③三是，定向射出，动作方向顺着避雷器脱扣方向，动作稳定可靠。

总结

综上所述，相对于城市配电线路防雷措施来说，乡镇配电线路配电设施仍需要有待进一步完善，基于雷电对配电线路的危害，需要进一步加强乡镇配电线路的防雷措施，从而有效保护乡镇配电线路的运行安全。

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