分析配電設(shè)備的防雷措施

黃旭梅

摘 要：配電線路已經(jīng)是我們社會(huì)發(fā)展中不可缺少的一部分，有了它人們的生活才能夠正常進(jìn)行下去。然而日常生活中引起配電線路停電的原因基本上都是雷擊，雷擊可能會(huì)破壞整個(gè)配電線路或者影響用電安全，其造成的停電會(huì)影響人們的日常生活中以及工作。該文通過(guò)對(duì)我國(guó)配電設(shè)施現(xiàn)狀以及雷擊事故的了解，進(jìn)而分析雷擊事故發(fā)生的影響因素，提出了配電設(shè)備防雷措施的重要意義，并針對(duì)以上因素提出相應(yīng)的防雷措施或改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：配電線路 雷擊 防雷措施

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（b）-0070-02

在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)與科技越來(lái)越發(fā)達(dá)的背景之下，電力系統(tǒng)已經(jīng)成了至關(guān)重要的一部分，然而用電設(shè)備卻非常容易遭受雷擊。雷電是非常常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，具有非常強(qiáng)的威力和不可預(yù)測(cè)性，非常容易造成著火、爆炸等安全事故，影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)幅員遼闊，許多地區(qū)的環(huán)境差異非常巨大，這就使得對(duì)于配電線路的維護(hù)會(huì)顯得異常復(fù)雜。特別在一些氣候環(huán)境復(fù)雜多變的區(qū)域，很容易發(fā)生雷擊，造成配電設(shè)備的損壞。該文針對(duì)此現(xiàn)狀，給出切實(shí)可行并且行之有效的防雷措施，以供參考。

1 雷擊事故發(fā)生的主要原因

1.1 自然因素

配電設(shè)施故障率高，在城區(qū)、山區(qū)以及農(nóng)村都有廣泛運(yùn)用。因此在設(shè)計(jì)配電時(shí)，應(yīng)該綜合環(huán)境因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。氣象環(huán)境是其中重要一環(huán)，夏季濕潤(rùn)燥熱，雷暴日多，雷電活動(dòng)強(qiáng)烈，容易造成雷擊。此外，還要考慮地形。配電線路所經(jīng)區(qū)域若有較高山體或者信號(hào)塔，易引來(lái)雷擊；若配電線路要跨越較空曠水域，空曠水域的導(dǎo)電性會(huì)使得集雷效應(yīng)顯著，雷擊幾率提高；配電線路靠近生活區(qū)域會(huì)使得線路易受影響，比如造成絕緣皮的腐蝕，在雷電多發(fā)時(shí)，容易發(fā)生雷擊。

1.2 設(shè)備因素

運(yùn)行實(shí)踐表明，使用架空絕緣配電線路，可明顯降低事故的發(fā)展，提高供電可靠性和安全性，減小線路走廊空間，降低了維護(hù)管理工作量，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，但架空絕緣線路的結(jié)構(gòu)特性和電磁機(jī)理決定其雷擊斷線的必然性，隨著配電網(wǎng)大量采用架空絕緣線路，雷害破壞絕緣和燒斷導(dǎo)線事故呈上升趨勢(shì)。由于現(xiàn)配電線路絕緣水平普遍較低，裸導(dǎo)線多，而絕緣子卻只有1～2片。故而雷擊在大地上產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓會(huì)作用在配電線路上引起對(duì)地閃絡(luò)，進(jìn)而發(fā)展為相間短路，擴(kuò)大雷擊造成的損失。即使現(xiàn)今城市配電線路絕緣率達(dá)到23%，這些線路都只是更換了原裸導(dǎo)線，并未增加相應(yīng)防雷設(shè)施，仍舊使用成本較低的閥式避雷器，這種避雷器在雷雨天氣，表面易發(fā)生電流泄露，引發(fā)雷擊。

1.3 人為因素

配電線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)定時(shí)對(duì)配電線路及其防雷設(shè)備進(jìn)行檢修，更換風(fēng)化的絕緣子和避雷器，檢查接地網(wǎng)以確保正常運(yùn)行。然而實(shí)際上由于許多配電線路地處偏僻，往往會(huì)忽視檢修。對(duì)于防雷接地措施而言，導(dǎo)線和引下線往往會(huì)接觸不良，這是由于大部分維修人員會(huì)選擇并溝線夾作為架空接地導(dǎo)線和接地引下線的連接器，有的為了方便甚至還會(huì)選取綁線直接纏繞。這兩種特別是在鹽堿條件下，容易發(fā)生非常嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致導(dǎo)線和引下線連接部分電阻增加，防雷效果削弱。

2 防范雷擊的主要措施

2.1 優(yōu)化配電線路環(huán)境選擇

對(duì)于配電線路環(huán)境的選擇，完全避開(kāi)山體與水域是不可能做到的，只要求能避開(kāi)則避開(kāi)。對(duì)于靠近生活區(qū)域的配電線路，要注意避開(kāi)生活區(qū)域產(chǎn)生的污染對(duì)配電線路造成的影響，比如避開(kāi)生活污水以防止污水對(duì)防雷接地裝置的腐蝕；同時(shí)還要注意配電線路不會(huì)受到人們無(wú)意間的損壞，避開(kāi)車流密集的區(qū)域，以免遭到撞擊損壞。

2.2 提高設(shè)施防雷性能

關(guān)于避雷器的選擇，氧化鋅避雷器可以算得上首選。這種避雷器有效使用時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于普通老式避雷器，而且較之更加輕巧，更易散熱，更耐腐蝕，最關(guān)鍵的是它的電阻是非線性的。這一特性使得它能夠迅速截?cái)喙ゎl續(xù)流，有效吸收雷擊的能量，并將雷擊過(guò)電壓和感應(yīng)過(guò)電壓限制在可控范圍內(nèi)。為達(dá)到更好的避雷效果，氧化鋅避雷器可以和串聯(lián)間隙互相配合，間隙的分散性放電能夠有效釋放氧化鋅避雷器吸收的雷擊能量，以延長(zhǎng)避雷器的使用壽命，這就是所謂的過(guò)電壓保護(hù)器。由避雷器的工作原理不難看出，避雷器是通過(guò)吸收雷擊的能量限制配電線路過(guò)電壓一達(dá)到保護(hù)電路的目的，故而避雷器吸收的能量有限，那么避雷器保護(hù)的范圍也就有限。因此，避雷器的安裝也是十分有講究的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每50 m安裝一組避雷器是較為合理的。另外，線路交叉處這樣的易遭到雷擊的地方應(yīng)該適當(dāng)增加避雷器。現(xiàn)有技術(shù)限制，不可能在不破壞原有線路的情況下安裝避雷器，這就使得對(duì)安裝人員的技術(shù)要求十分嚴(yán)格，要長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)。除此之外，利用垂直接地體或降阻劑降低接地線的電阻也是避雷的有效方法之一。配電設(shè)備的接地電阻必須控制在較低的范圍才能使避雷效果特別顯著。

2.3 加強(qiáng)防雷措施的相關(guān)管理

配電線路遭受雷擊的現(xiàn)象非常常見(jiàn)，為不至于影響人們的正常生活和工作，對(duì)于防雷措施的安裝和經(jīng)常性檢修就顯得十分必要。目前，最為普遍且有效的方法就是在必要位置增加防雷裝置和過(guò)電壓保護(hù)器以達(dá)到對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)最大限度的保護(hù)。施工中可以使用完全絕緣的導(dǎo)線或通過(guò)局部絕緣來(lái)提高整個(gè)線路的絕緣水平。但這樣一來(lái)，施工及維護(hù)成本就會(huì)大大提高，故而要通過(guò)實(shí)地考察結(jié)合多方面的因素，對(duì)防雷措施的設(shè)計(jì)以及施工方案進(jìn)行調(diào)整。與此同時(shí)，還要注意對(duì)防雷措施的保護(hù)和維修。應(yīng)注意避開(kāi)腐蝕性物質(zhì)，避免防雷裝置遭到腐蝕而失去效用。對(duì)于不可避免的老化問(wèn)題，應(yīng)定時(shí)更換老化部件。而且防雷裝置要定時(shí)更新，以達(dá)到最高效的防雷效果。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)越來(lái)越趨于完善。配電線路最靠近用戶的部分是10 kV配電線路，也是絕緣最薄弱最容易引發(fā)雷電發(fā)生故障的部分。而一旦發(fā)生故障，就會(huì)造成巨大的損失甚至造成人身傷亡，因此，建立可行有效的防雷手段就顯得至關(guān)重要。為使防雷技術(shù)與配電線路配合達(dá)到更加完美的效果，降低雷擊事故的發(fā)生概率，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在最近的安裝使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，架空絕緣線容易進(jìn)水氧化，引發(fā)導(dǎo)線腐蝕甚至折斷，這就需要材料技術(shù)不斷完善以及防護(hù)技術(shù)的不斷提高。

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