广东电网有限责任公司江门新会供电局 广东江门 529100
摘要：近年来，供电需求量不断增加，架空配电线路承受着越来越重的输电负担，为了确保架空配电线路安全、高效、稳定地运行，就要重点做好线路感应雷过电压防护，防止架空配网线路由于遭受雷击而电压过高问题。本文首先分析了架空配网感应雷过电压形成原理，然后，探究了感应雷过电压防护对策。
关键词：架空配网线路；感应雷过电压；形成原理；防护对策
配电线路感应雷过电压是一个十分严重的故障，配电线路如果遭受感应雷过电压的袭击则可能处于故障和受损状态，影响配网系统的安全、正常供电，对此就要做好感应雷过电压防护故障，采取科学的防控对策和措施，创造良好的环境，维护配网线路的安全、稳定运行，提高供电服务质量，确保供电服务水平，这样才能获得理想的架空线路运行效果，从而达到预期的供电系统工作目标。
一、感应雷过电压的形成原理
感应雷过电压主要是指雷电对于电力系统及其设备等的电压带来的影响，强雷电发生时伴随放电现象，电力系统中的线路、设备以及附近地面遇雷电袭击，此时，空间电磁场会急剧波动，这样就导致未直接受雷电袭击的电气设备存在感应过电压现象，也就是感应雷过电压。众多的实践表明：架空配网线路主要受到感应雷过电压的干扰导致大量的故障。所以，必须积极重视感应雷过电压，加强其防范，而且要做好安全保护工作。
雷击放电过程中，雷击触及范围内如果出现电力线路，由于出现了静电感应，顺着导线方向的电场强度，则可能吸引导线两侧的正电荷，使其抵达同先导通道最接近的导线，对此则将出现束缚电荷，此时因为受到电能排斥力的干扰，则可能让导线中的负电荷朝着两侧运行，使其顺着系统中性点、导线的漏电点等逐渐传导至大地。
先导通道内部通常较为安全，一般没有电流出现，而且导线的电位和距离雷云较远的导线电位类似，如果发现雷电和线路周围地面之间较近，则可能出现放电现象，此时先导通道内部的电荷也将发生变化，使得通道电场急速下降，从而使得导线上方的电荷得以释放，电荷将要顺着导线的两端逐渐运行，对应出现了感应过电压，具体如下图1所示：
图1 感应雷过电压的产生图
二、感应雷过电压的不良影响
大部分架空配电线路的绝缘水平较低，这就可能导致对地闪络现象，现阶段配网一般选择非直接接地模式，它的优势为：线路出现单相接地故障时，依然能持续工作半小时到两小时，从而确保了供电的安全可靠。然而，由于电缆与架空线路不断增加，当单相接地故障出现后，若接地电弧未能有效熄灭，则可能造成短路问题，甚至引发断电，相关设备的受损。
感应雷过电压如果得不到及时地处理，则可能使得配网系统瞬间电压波动，过高的电压可能超出线路、电气设备等所能承受的范围，从而导致线路短路，电气设备烧毁等问题，甚至可能引发火灾事故。
三、架空配电线路感应雷过电压防护策略
1、提升线路绝缘质量
配网系统内部，因为雷击造成的感应雷过电压，有相当一部分是由于配网绝缘度差所导致，对此就要提升线路的绝缘质量，以此来抵御雷电电流、电击，具体的方法为：更新导线，杜绝使用裸导线，选择绝缘导线，设置更多的绝缘子片，将绝缘皮添加在导线和绝缘子中间，并调换绝缘子类型，通过提升线路绝缘质量则可以有效地控制由于感应雷过电压所导致的线路闪络。
2、控制线路雷击建弧率
（1）中性点经消弧线圈接地
这一接地模式可以确保配网系统的单相接地电流获得自动地补偿，这样就能及时熄灭接地电弧，而且自动补偿设备能够动态测试、测量出配网的电容流动速度，达到电流的自动化补偿，也能确保补偿后的残余电流不超标，低于熄弧临界值，从而方便电弧被有效地熄灭，从而控制电弧故障的出现，实现电能的高效、安全供应。
（2）过电压的处理
可以采用消弧线圈，用来应对过电压问题，众多的实践与科学实验表明：对于电容电流较大，一般在10A以上的配网系统，如果配设自动跟踪补偿设备，因为这一设备可以有效控制残余电流，使其小于10A，这样就能积极地熄灭接地电弧，也能积极地控制弧光接地过电压，从而控制配网故障建弧率。
3、电源线路的防护
各类电气装置、设备等的线路连接应该尝试改变连接方式，可以放弃架空线路连接方式。其中电气化设备线路连接时，如果选择直接接地交流系统，配网系统则可以选择单独的接地导线来实施接地保护。对于自动化电气设备，它们的线路连接则要为防电涌设备留出一定的空间，而且要掌握好装置的保护电压，使其处于设计的安全值以内，对于安装区外部如果要实施限制电压保护，则可以尝试将防电涌保护设备配设于电流直接袭击的保护区、或者安装在各个防护区衔接处，这样能够达到一级保护的效果。也可以将直流防电涌设备配设于直流电源系统来达到安全防护的目标。而且防电涌设备实际使用过程中，必须确保所安装的连接线长度控制在0.5m以内。各个类型的防电涌设备之间，例如：开关类、限压类防电涌设备等中间相距要控制在10m以内。限压类防电涌设备作为重要的设备，在实际连接中要注意接线长度的控制，通常要控制在5m以内。
4、防雷绝缘子的安装
众多的实验与实践研究得出：将防雷绝缘子配设于线路，遇到强雷击时可能导致绝缘子断裂或局部受损等问题，却未出现断线问题，这就意味着绝缘子在一定程度上能够保护线路安全，防止断线故障。而且经过实验得出，配设了防雷绝缘子，配电系统线路的跳闸重合成功率基本上能够在90%以上，这就意味着配置防雷绝缘子可以高效地预防绝缘子由于遭受雷击而断线的问题。
5、增设避雷器
避雷器是配网系统中不可缺少的设备，它能有效地预防架空线路雷击，达到理想的防护目标。传统的避雷器通常设置于杆塔，这样无法发挥全方位的保护作用。可以将其安装于配网系统整个线路中，而且要从以下点加以把握：配设故障频发区域。避雷器要配设在一些经常出现雷击故障的区域，而且要尽量配设于支线所在位置的杆塔，这样才能重点地域雷击，同时，一些关键位置，例如：变压器、柱上开关等部位也要安装避雷器，避雷器也可以设计于架空绝缘导线和电缆线转弯的位置。
四、总结
架空配电线路由于受到强雷电袭击很容易出现感应雷过电压现象，为了确保电能服务水平，保证电压质量，就必须对架空配电线路实施感应雷过电压防护，通过提升线路绝缘质量，控制线路雷击建弧率，增设避雷器等来加以防护，从而确保线路电压质量。
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论文作者:林健荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/15
标签：过电压论文; 线路论文; 感应论文; 导线论文; 绝缘子论文; 设备论文; 避雷器论文; 《防护工程》2018年第16期论文;