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摘要：文章首先通过对配电线路对雷过电压的感应进行了阐述，接着对雷击配电线路的主要原因进行了细致的分析，最后重点探讨了雷电感应过电压的防护措施。
关键词：输配电线路；感应过电压；过电压防护；保护距离
一、前言
随着社会的发展，对于配电线路并联电容器的使用是十分广泛的，配电线路容易受到雷电的侵袭，可通过架设地线对雷电感应过电压进行防护，以保障配电线路的安全运行。本文就架空配电线路感应雷过电压防护进行了研究。
二、配电线路对雷过电压的感应
1、避雷器故障
为了预防雷电对配电线路的袭击，通常将避雷器配置于架空线路中，雷击过电压影响下，雷电流一旦超出规定范围，线路避雷器就会加入分流，就会有大规模的感应电流经避雷器流向大地，这样就控制了绝缘子两端的电压，既维护了线路安全，也保证了其有效抗雷。但是，避雷器也可能遭受雷电的破坏，例如：避雷器自身的型号不合适、无法承受过大电流；或者避雷器因为遭到过电压、天气、自然环境、谐波等的影响，导致避雷器封闭性受破坏，最终受湿受潮，导致线路老化、破损，为雷击提供可乘之机；或者当接地电阻超标以及接地引下线遭受腐蚀破坏，造成线路中的雷感应电流无法流入大地。要想维护避雷器安全，就要在雷电季节事先做好准备，优先检查好避雷器的各项装备与装置，注重运行检测，有问题及时解决与消除，同时要将谐波监测设备装入配电线路中，一旦发现谐波，要安装并启用消谐设备消除谐波，并优选配线与避雷器，同时配置脱离器，充分维护避雷器的性能安全。
2、绝缘子闪络故障
绝缘子维护架空配线的安全，当遭受强雷电袭击时，容易出现绝缘子闪络现象，导致绝缘子遭到破坏。在不断发生的强雷雨天气下，雷电感应过电压会加重配电线路的负担，导致绝缘子两侧电压差超过了其可承受范围，导致闪络问题出现。再加上绝缘子受到外界自然天气的影响，容易造成绝缘子的受热破损等问题，此时就需要改用绝缘效果更佳的绝缘子。
三、雷击配电线路的主要原因
配电设备没有按照规定安装防雷设置，或者防雷设备的设计没有考虑到防雷措施的安全运行，以及没有根据地区特点采取具有针对性的防雷措施一些线路的铁塔、开关等接地线被盗，防雷设备失去保护，而且被盗的接地线不能在第一时间和雷击线路连接起来；避雷器和弱点设备与地级共用，导致防雷的质量很差。
一般10kV配电线路使用的针式绝缘子主要在线路档距跨度大以及抵御一些恶劣环境例如台风、雷电方面使用，效果要比瓷横担好，但是针式绝缘子发生内部击穿时，故障不容易被发现，而且现在使用的大多是耐压35kV绝缘子，因为本身耐压比较高，即使是发生强雷电被击穿时，还有可能继续工作，这样的情况下就很难发现问题。
避雷器质量差或者长期经受雷电冲击而失效，避雷器就成了形同虚设的摆设，起不到任何作用；线路杆塔、开关、配变地网安装不符合规范，测试接地电阻方法也不符合规范，仪器设备等不准确导致误判等等。
四、雷电感应过电压的防护措施
1、降低塔体接地电阻
这是现阶段配电线路防雷主要采取的方法。这种方法在平原地区以及土壤电阻率比较低的地区实施起来更加容易，效果也更好。但是对于一些丘陵或者山区杆塔，往往要在4个塔脚处敷设较长的接地网或者是打深井加降阻剂，这样可以增加地线和土壤的接触面积，降低电阻率，从而降低工频状态下的接地电阻。但是这种方式存在的一个问题是，接地线过长会使得雷击时产生较大的附加电感值，塔顶的电位会大大提高，更容易造成塔体和绝缘子串的闪络，反而会降低线路的耐雷水平。
2、提高线路绝缘能力
一是将针式绝缘子更换为支柱式绝缘子或者瓷横担，针式绝缘子的质量和性能一般没有支柱式绝缘子或者瓷横担的好，这也是雷击后发生事故的关键因素之一。选择质量合格的绝缘子或者瓷横担能够保障供电的稳定性。二是选用连接性能较好的安普线夹代替并沟线夹。三是对10kV线路的接地装置进行定期的检查和整改，以保证接地电阻阻值小于10Ω,接地装置若和1kV一下下设备共用，其接地电阻阻值应该小于4Ω。
3、安装避雷器
装设避雷针是防止直击雷的有效方法。避雷针可用来保护露天的配电装置、电力线路。就其本质而言，避雷针不是避雷，而是利用其高耸空中的位置条件，把雷电引向自身，承受雷击，把雷电流泄入大地，从而保护其他设备不受雷击。呼和供电段管内的朱日和站是多雷区，那里的电力设备经常受到雷电的侵害。为此，在朱日和部分高压线路上装设了避雷针，有效的减少了雷电对电力线路的危害。
没有安装线路避雷器时，雷电流完全通过杆塔或引下线接地装置流入大地，由于接地电阻，塔顶的电位会迅速升高，特别是接地电阻高的杆塔，升高地更快，当塔顶的电位和导线感应电位差超过绝缘子临界闪络电压的一半时，就会出现跳闸，而且一些地区的土壤电阻率比较大，接地电阻很难降低，一些常规使用的防雷装置就很难起作用。而当线路中装设有避雷器时，避雷器可以通过其保护作用保护绝缘子串在线路遭雷击时不发生闪络，避雷器通过动作可以将杆塔上的雷电流一部分经过避雷器流入导线，雷电流在导线和避雷线中产生耦合分量，其中导线上较大的耦合分量会使得其电位迅速升高，使杆塔对导线放电得到了控制，从而起到防雷的作用。在输电线路中，线路绝缘子串闪络的判据采用相交法，即当塔顶上的电位UI与导线上的感应电位UI的差值。线同绝缘子串冲击放电伏秒特性曲线相交时，表明绝缘子串发生闪络，如下图所示。
线路避雷器具有钳电位的功能，对接地电阻的要求不是特别严格，因此可以应用于一些山区、丘陵等地区的线路的防雷。塔顶电位和杆塔接地装置冲击接地电阻具有密切的关系，对接地装置进行正确的设计可以有效提高配电线路运行的安全可靠性。冲击接地电阻值越低，线路遭受雷击时在绝缘子串上的电压就会越低，也就越不容易发生闪络，所以接地装置的冲击接地电阻值是配电线路在进行接地设计时要重点考虑的一个参数。一般来说，接地装置的冲击接地电阻要低于工频接地电阻，但是冲击接地电阻会因为土壤性质、冲击电流峰值以及接地装置的几何形状的差异而有很大的差异，因此在实际的接地装置设计中仍然是以正常工频电阻值作为考虑的依据，同时降低一定裕度。如果工频接地电阻值在10~15Ω的范围内，则被认为是优良的设计。但是实际上，在一些土壤电阻值偏高的地区这样的做法是比较难以实现的，因此必须考虑到更经济有效的防雷技术方案。
五、结束语
雷电感应过电压容易引发配电线路故障，我们通过架设地线能够有效防范雷电感应过电压的不良影响，加强配电线路感应雷过电压的计算，通过科学架线进行防护，从而有效确保配电线路的稳定。
参考文献
[1]沈海滨，陈维江，张少军，等.一种防止10kV架空绝缘导线雷击断线用新型串联间隙金属氧化物避雷器[J].电网技术，2013.
[2]高飞，陈维江，刘之方，等.1000kV交流输电系统串补站的雷电侵入波保护[J].高电压技术，2013.
论文作者:沈瑞锡
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/3
标签：过电压论文; 绝缘子论文; 避雷器论文; 线路论文; 雷电论文; 电阻论文; 防雷论文; 《电力设备》2016年第4期论文;