配电线路防雷保护策略探讨

孙俊晖　熊峰

【摘要】雷击配电线路的事故多发于7、8月份，有很强的地域性，可分为直击雷、感应雷两种。目前，防雷效果较好的10kV的配电线路是城市配电线路的主流，但仍受雷击事故威胁。保护配电线路免受雷击伤害，可以用氧化锌避雷器防范城区感应雷的危害;加强绝缘子的绝缘效;安装过电压保护器;安装喷射气流灭弧防雷间隙。

【关键词】配电线路  防雷保护

前言：城乡居民的生活与我国工业的运营都离不开电力，而电力是由配电线路输送到千家万户的。在这个过程中，配电线路常常因受到雷击破坏而停止工作。因此，配电线路的防雷保护是一项重要的工作，需要想出很多策略。

一、配电线路防雷保护的现状

（一）雷击配电线路的特点

雷击配电线路的时间特点：在我国大部分地区，四季分明，雷雨闪电多发于多雨的夏季，也就是6月到9月这四个月份，其中又以7月份和8月份的闪电为最多。

雷击配电线路导致跳闸的地域性：雷击可能导致配电线路跳闸，其概率与地闪密度、雷电流幅值的累计概率函数密切相关，而这两个参数的地域性都比较强。也就是说，不同地区的雷击对配电线路的破坏程度不同。

雷击配电线路的两种形式：危害配电线路的雷击，可以分为直击雷、感应雷两种。所谓“直击雷”，就是直接击中架空配电线路的雷电，这种雷电会引起配电线路中的过电压，损坏其击中的配电线路，导致被击中的配电线路无法安全、可靠地工作。所谓“感应雷”，就是导致配电线路周围电磁场发生剧烈变化的雷电。这种雷电虽然没有直接击中配电线路，但是会在配电线路中产生感应电压。

对于感应雷，可举一个包含具体过程的例子加以说明。雷击开始放电的阶段，先导放电线路处于雷云、先导通道之间的电场中，产生静电感应;根据导线方向的不同，导线方向会获得不同强度的电磁场分量。在导线两端，与雷云电性相反的电荷会受到吸引，靠近先导通道，成为束缚电荷。此时，如配电线路的防雷性能不高，就已经受到损坏，乃至断线了。

（二）配电线路防雷保护的现存特点

随着我国电力系统建设的逐步发展，在我国的县级城市、中小城市中，以往的35kV配电网络逐渐被现在的10kV配电网络取代了，10kV的配电线路成为了城市配电线路的主流。10kV的配电线路在防雷中，相对以往的35kV配电线路有一定优势，但依旧不断受到雷击事故的威胁。

二、配电线路防雷保护的策略

（一）用氧化锌避雷器防范城区感应雷的危害

由于雷击危害具有较强地域性，讨论防雷保护策略也必须因地制宜。在城区，感应雷是配电线路最容易受到的雷击灾害。这是因为，感应雷的引雷范围与配电线路的高度密切相关，而城区中建筑物密集，配电线路也只好忽高忽低，导致防雷保护工作十分复杂。

目前，城区常采用绝缘式导线、同塔多回路的配电线路，后者由于城区空间稀缺而得到了广泛应用。但是，密集的同塔多回路配电线路更容易受到感应雷的危害。相关研究表明，避雷器对于感应雷的防护效果比较显著，能够截断工频续流，限制过电压。因此，在塔的多回路部分必须安装氧化锌避雷器，以免相邻线路反击;安装时要注意同塔绝缘子应具有一致的绝缘水平。另一方面，城区的配电线路靠近建筑物，经过人口密集地带，所以必须使用绝缘导线。然而，绝缘导线阻隔雷击电流，热量难以消散，所以在绝缘导线两端也必须安装氧化锌避雷器。

（二）加强绝缘子的绝缘效果

與避雷器不同，绝缘子在安装后无需维护，能够降低配电企业的成本，因而在配电线路防雷保护工作中广受青睐。绝缘子具有绝缘的作用，但是绝缘子的绝缘作用是有限的。当固体绝缘子周围的电压过高，绝缘子周围的气体、液体等电介质就会被击穿，沿着绝缘子的表面放电，这种现象叫做闪络，导致闪络发生的电压叫做闪络电压。由此可见，绝缘子的闪络电压越高，其防雷保护的效果越好。根据一些统计，瓷横担绝缘子（S-280）的闪络电压最高，悬式绝缘子（XP-70）的闪络电压次之，二者都高于针式绝缘子（P-20）。因此，在配电线路的防雷保护中，可以选用瓷横担绝缘子、悬式绝缘子来代替针式绝缘子，从而提升防雷保护的效果。

（三）安装过电压保护器

过电压保护器的作用于避雷器相似，户外型的过电压保护器也是一种组合式避雷器，在配电线路中的绝缘子被击穿、击毁时发挥作用。与绝缘子不同，过电压保护器的工作原理，是在配电线路中发生过电压时，由电阻值很大的电阻变为导体，将过高的电压从配电线路中释放到大地里，以免配电线路中的电压继续升高;过电压消失后，过电压保护器随即恢复常态。不过，不同型号的过电压保护器有着不同的适用范围，所以配电线路的过电压保护器应根据实际情况来选用，并与其它防雷保护策略相互配合。

（四）安装喷射气流灭弧防雷间隙

为了保护配电线路的绝缘子免于工频电弧的灼烧，配电线路中可以安装喷射气流灭弧防雷间隙。其原理是：雷电的电磁脉冲受到这种装置吸引，就会触发装置中的灭弧气丸，产生高速气流，从而主动、高效地抑制早期电弧的发展，并迅速熄灭电弧。

三、结语

虽然雷电常常威胁到配电线路的安全，但是我们有很多防范雷击的策略可以用于配电线路的保护，从而维持我国人民群众的正常生产、生活，保证千家万户都能安居乐业。

参考文献：

[1]张继伟，文立菊.三明市10kV配电线路防雷分析与改进[J].电瓷避雷器，2016（04）：78-82.

[2]叶树芬.10kV架空配电线路防雷水平及防雷击断线措施分析[J].中国高新技术企业， 2016（10）：132-133.

[3]罗婧.实例研究10KV配电线路防雷现状、问题及对策[J].电子世界，2017（01）：129+131.

[4]刘学虎.不同地形条件下架空配电线路防雷方案研究[J].电子测试，2015（10）：156-157.