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摘要：电力工程是一个国家的基础设施，而配电网是电力工程中十分重要的部分，在配电网的运行过程中，常常会受到自然环境的较大影响，比如下雨和打雷，很容易遭到雨水的冲刷和雷击，从而出现停电的现象，严重的还可能引起火灾，影响人们的生命安全。因此，在建设配电网时，需要加强防雷技术的实施，避免配电网的线路与设备发生雷击事故，保护国家公共财产以及社会个人财产的安全，也在一定程度上保护附近居民的人身安全，为社会群众提供安全、稳定、可靠的供电线路与设备。
关键词：配电网；防雷技术；设备；线路；安全
引言：经济快速发展的背景下，电力需求量越来越大，电力的输送得到加强，配电线路的安全性尤为重要。鉴于配电网有时没有得到良好的保护，加上其自身的绝缘能力很有限，配电网线路及设备容易受到雷击损害，使用户的用电需求以及用电安全不能得到保障，雷击还可能会使人身以及财产安全受到威胁。雷电对配电网设备产生的危害，应引起高度重视，深入研究和讨论防雷技术，减少雷击对配电网产生的危害。
1、配电网防雷的重要性分析
电力行业在我国国民经济发展中具有非常重要的地位。而在经济不断发展和人们生活水平不断改善的情况下，工业生产和社会对电力行业提出了更高的要求。配电网作为电力系统的关键组成部分，其运行的安全对整个电力系统有着重要的影响。
但是，受到管理模式和自然灾害等因素的影响，配电网的工作也存在一定的安全隐患。其中，雷害事故是造成配电网工作事故的主要原因。雷击给配电网带来的影响是很大的，不仅会威胁到配电网的安全，也会造成整个电力系统的故障。从我国当前实际情况看，配电网设备多，分布广，且与用户密切相关。但是，这些配电网中的线路绝缘水平不高，且没有避雷线的保护，因而很容易受到雷击的破坏，影响到了用户的正常用电和人身安全。所以，配电网防雷具有非常重要的意义，对保障电力系统正常运行有着关键作用，是电力系统工作中的重要内容。
2、配电网线路的防雷原则
目前，我国大多数配电网使用的是中压电网，电压配电范围在6--35kv之间，其特点是绝缘水平比较低，导致较多配电网容易受到雷击损害。对于配电网的防雷工作而言，做好防雷的基础性工作是前提。现阶段我国很多配电网防雷工作的开展，采取的还是传统的防雷技术，这也意味配电网的防雷技术并没有发生根本性改变。这就要求在对配电网采取防雷措施时，综合考虑当地的天气状况、地形地貌以及土壤类型，做到因地制宜，同时考虑到配电网的薄弱环节，合理设计，以提高配电网防雷工作的效率。
3、配电网的线路及设备的防雷现状
3.1 线路及设备遭雷击的常见现象
配电网的线路及设备的工作过程，很容易遭到自然雷击，文章中将线路与设备遭雷击的常见现象分为感应雷击与直击雷击两种。其中，直击雷击是指雷云与大地之间的放电过程中，其电流直接落到配电网的线路或设备上，从而使得配电网的电流突然增大，线路与设备无法及时将其释放，导致过电压的情况发生。直击雷击会在短暂的时间内产生较大的电压与电流，常见的直击雷击的电压最大值在上百万伏，且在一个十分短暂的时间释放，在一个很短的瞬间产生极大的破坏能力，使得配电线路以及设备被损坏。感应雷击对配电网的线路与设备的影响也极大，感应雷是由于静电感应与电磁感应而发生的雷击现象，其中静电感应通常是由距离地面较近的雷云产生，其在线路中或一些导电物体的顶端感应到大量的电荷，从而出现放电现象，释放大量的感应电荷，产生较大的电压冲击波，损坏线路或设备；电磁感应则是由于雷电的影响，然后影响周围的空气，使得周围的磁场发生改变，在磁场改变的过程中，配电线路及设备中的电压会急速增高，其感应通过的电压会在极短的时间达到百千伏，使得线路或设备上的绝缘层散络，导致配电网的线路与设备发生破坏。
3.2 配电网中的线路及设备遭到累计后的影响
在直击雷击的影响下，会造成配电网的线路及设备的破坏，然后使其发生断路或断路的情况。在现代的配电网建设中，对防雷措施的重视度提高，因此也常常采取一定的防雷技术与方法，使得直击雷对配电网的影响降低了不少。而感应雷成为影响配电网运输安全的主要原因，那么在采取防雷措施时，应多针对感应雷的现状来实施。配电网中的线路在感应雷的作用下，会发生闪络的情况，电弧会在电磁力的相互作用下，使得绝缘子与杆塔发生放电情况，最后导致绝缘子发生短路故障，导致开关跳闸。通常情况下，绝缘子在受到闪络以后会在一定时间内自动回复绝缘状态，这种情况可实施重合操作，很少导致停电的情况发生。
4、配电网防雷技术分析
随着技术的发展和经验的不断积累，我国在配电网防雷工作中，有了很大的进步，很多防雷技术的应用对提高配电网防雷工作效率很有帮助。其中，线路防雷技术和设备防雷技术是两个极其重要的部分。
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4.1 线路防雷技术
在配电网中，其线路主要有架空线路和电缆线路两种。电缆线路往往埋在地下，这种线路受雷击的影响小。而架空线路多在空中，其受雷击影响大。因此，线路防雷主要指的是架空线路的防雷。架空线路防雷方法有很多，主要包括安装避雷器、架设避雷线和防弧金具等。
安装避雷器是配电网防雷的重要方法。我国从上个世纪九十年代初就开始进行线路型避雷器的研究工作。从实际应用情况看，安装线路避雷器，可以大幅提高配电网线路的耐雷击水平，并能有效降低雷击跳闸的概率。在地势复杂和雷电活动多的地区，通过安装线路避雷器可以取得很好的防雷效果。而对于10kV的配电网，通过安装氧化锌或者带间隙的避雷器，同样效果很好。但是，对于氧化锌避雷器而言，尽管具有良好的抑制过电压的能力和良好的通流容量。但是，其保护范围较小，且由于需要长期受到工频过电压的影响，避雷器的损害率也很高。并且，避雷器的成本大，维护成本高。
对于中压架空线路，架设避雷线是防雷工作的基本方法。从我国电力行业看，对于一些重要的线路，或者是在雷暴天气多发的地区，可以通过全线架设避雷线来减少雷击事故。而对于35kV的线路，可以将避雷线架设在变电站和发电站的进出线段。而对于10kV的线路，一般无需避雷线，但是对于重要的10kV线路或者是多雷地区，也可以通过架设单根避雷线来减小雷害事故。架设避雷线这种防雷技术的优点是能够有效降低雷电感应电压对配电网线路的影响，并对直击雷有着很好的防雷效果。但是，这种防雷技术的缺点是很容易对线路形成反击，并且其投资成本很大，对绝缘导线雷击断线的防护效果不是很好。
安装防弧金具同样是配电网防雷的重要措施。在防弧金具的作用下，配电网的线路就能承受一定的雷击，并能将电弧疏导到金具上。这样，配电网的线路就可以避免被烧损。当前，在江浙地区，防弧金具也有着很好的应用，并且对绝缘导线断线的防护工作有着很好的效果。防弧金具具有结构接单、成本低的优点，但是这种技术对安装工艺要求很高，并且容易出现线芯进水和腐蚀断线的情况，且对10kV线路受雷击后的跳闸事故不能有效阻止。
4.2 设备防雷技术
除了线路之外，设备也是配电网的重要组成部分。在雷电天气下，除了线路可能受到雷击之外，其中的设备同样会发生雷害事故。因此，对设备的防雷工作也同样重要。而根据设备的不同，在配电网中，设备防雷技术可以分为开关设备防雷、开闭所防雷和配电变压器防雷三种。
开关设备防雷主要是在联络开关或者分支开关等配电网线路的开关设备上安装避雷器。通过对这些开关设备的防护，可以有效防止雷击电波对配电网设备的损害。
开闭所防雷方法主要是将避雷器安装在开闭所的进线、出线和母线上。并且，避雷器还可以与开闭所中的保护设备并联。这样，当出现雷击时，避雷器就会起到作用，将危险电压引入到大地，从而保护开闭所中的设备。
配电变压器的防雷主要在其高压一侧安装避雷器。同时，避雷器的接地线与变压器的金属外壳、变压器低压侧的中性点相连接，并一起接入大地。此外，“正、反变换过电压”也可能会对变压器造成损害。针对这种情况，可以在变压器的低压侧安装避雷器，来减少这种损害。
5、配电防雷技术建议
5.1 配电线路防雷
5.1.1 避雷线的保护
架设避雷线一般应用于35KV以上的线路，35KV以下的线路中压配电网绝缘水平较低，直击雷易导致线路中发生短线，而且全线架设的成本较高，所以一般应用于高于35KV以上的线路，对于10KV的架空线路，就经济和可靠性等方面因素的综合考虑，一般在雷电发生较频繁的地区架设避雷线，并改善电线杆接地的电阻。
5.1.2 绝缘导线防雷
绝缘导线防雷主要是指绝缘线路防止雷击断导线，绝缘导线防雷推荐使用防弧金具和防雷金具，防弧金具和防雷金具在工作原理上较为相似，防雷金具的效果相对较好一些，尤其是在耐烧性，稳压性，免维护性等方面，防雷金具优于防弧金具。
5.2 配电设备防雷
配电设备防雷主要包扩变电所防雷，变压器防雷和线路开关设备防雷；变电所防雷主要使用避雷器和避雷针，若两者结合使用，防雷效果会更好，避雷器主要安装在变电所入线、出线及母线上，防止雷击造成的断线问题，避雷器一般与变电所设备并联使用，当出现雷击时，避雷器可限制电压，将雷击产生的电流引入地下，以保证避雷线路及设备的安全；变压器能起到变压的作用，通常在变压器的高电压一侧安装防雷器，以保护变压设备的正常运行。
6、结束语
在社会经济不断发展，人们生活水平不断提高的现代社会中，电力行业作为影响国民经济发展的重要部分，人们对电力行业的服务质量以及电力工程的建设质量提高了要求，尤其是对配电网的线路与设备的安全性提高了标准。配电网是电力系统中的核心组成部分，其运行过程的安全性、稳定性以及可靠性均对人们的生活条件具有很大的影响，而在下雨、下雪以及打雷的天气，尤其是打雷的情况下，配电网常常会遭到不同程度的损坏，从而其运行的安全性受到影响。基于此，必须加强对配电网的线路以及设备的防雷措施进行完善，从而降低配电网受到雷击的影响，为人们提供安全、稳定、可靠的供电线路与设备。
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论文作者:杨昌伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：防雷论文; 线路论文; 配电网论文; 设备论文; 避雷器论文; 避雷线论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第23期论文;