不同地形条件下架空配电线路的防雷研究

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【摘 要】架空配电线路在供电系统中主要负责分配电能，它的安全性、稳定性直接影响供电系统的运行情况。为保证架空配电线路的安全、稳定，通常会安装避雷设施，以此来保护配电线路。但由于近些年自然灾害频繁，在一定程度上破坏了架空配电线路，如雷击等，致使架空配电线路无法正常运行。对此，本文将对不同地区条件下架空配电线路如何有效实施防雷措施这一方面进行分析。

【关键词】地形条件；架空配电线路；防雷措施

引言

架空配电线路作为供电系统的重要组成部分之一，其能否安全、稳定、高效的应用直接决定供电系统运行的好坏。因此，注意保护架空配电线路是非常必要的。而从目前我国架空配电线路应用情况来看，架空配电线路的绝缘水平不高，并且其避雷设施应用不佳，导致在气候条件恶劣条件下架空配电线路可能被破坏，从而使得架空配电线路无法正常应用，供电系统紊乱。对此，应当针对不同地形条件下的架空配电线路采用适合的防雷措施，避免架空配电线路被雷击，提高架空配电线路的安全性。

1 架空配电线路雷击类型分析

架空配电线路在应用的过程中容易遭受的雷击，其类型主要有直击雷、感应雷以及地电位提高。

1.1 直击雷

架空配电线路遭受直击雷的作用，将会使设备受损，导致架空配电线路无法正常运行。架空配电线路遭到直击雷，就会在线路的某个位置产生强烈放电，进而击中配电设备，使其故障。架空配电线路上发生直击雷雷击，将会造成严重的配电设备破会，导致其无法正常运行，相应的配电线路将无法正常运行。

1.2 感应雷

静电感应和电磁感应是感应雷作用在架空线路时形成的两种方式。这两种感应雷形式作用在架空配电线路上，均会导致架空线路受损。其中，静电感应的产生并且作用在架空配电线路上，将会在配电线路中产生较大的雷电流，进而形成大量反向电荷，其将影响着配电线路的正常运行，并且还会产生雷电波，其会作用在设备上，使配电设备因为受到强度雷电波的冲击而出现故障，无法使用。而电磁感应的产生，并作用在架空线路中，将会产生高频电流，其会形成强大的电磁场，电磁场会直接干扰配电设备，使其受损，那么整个架空配电线路将无法正常输电，甚至还会引发安全事故。

1.3 地电位提高

如若架空配电线路中通过雷电流，而其并未被破坏，也有可能是因为在传入大地时，使地电位提高，进而破坏设备，致使架空配电线路无法正常运行。因为雷电流穿过导体流入大地时，产生的10Ω电阻，将会使接地电压增加至100KV。此种情况下依旧持续进行架空配电线路运行，会使配电设备的接地电压总值达到200KV，超出设备的保护接地电压值，必然会导致设备受损，架空配电线路运行受到严重影响。

2 架空配电线路雷击跳闸形式分析

为了避免架空配电线路遭受雷击，首先明确架空配电线路的引雷范围是非常必要的。

2.1 架空配电线路的直接雷击范围

在我国架空配电线路的等值引雷范围中，对于引雷宽度定值的范围规定，要求与规定架空配电线路的实际高度相符。但因为引雷宽度定值的计算存在一定偏差，使其与规定高空的架空线路存在一定差异。因此，要想明确架空配电线路的直接雷击范围，就需要结合架空配电线路实际情况及地形条件，合理的计算引雷宽度定值，确定架空配电线路的直接雷击范围。

2.2 架空配电线路的雷击跳闸形式

（1）直接雷击跳闸

常见的架空配电线路的结构设置过于简单，基本上未配置避雷针，或者只配置简单避雷针。因此，在计算架空配电线路直接雷击跳闸时，可以不用考虑避雷线的缓冲作用，而是对架空配电线路遭受雷击跳闸的频率进行计算，进而确定直接雷击程度。

（2）感应雷击跳闸

感应雷击跳闸现象的发生是雷电天当线路附近地面出现落雷时，如果在相线上产生感应雷电过电压超过线路绝缘所承受的电压范围，引起绝缘子闪络，就会导致线路跳闸。对于感应雷击跳闸的计算，则是根据配电线路高度、地形来确定引雷范围，再采用感应雷击跳闸公式进行准确计算，从而确定架空线路感应雷击程度。

3 不同地形条件下架空配电线路的防雷措施

面对架空配电线路容易遭受雷击的情况，应当明确地形条件，采用适合的、有效的防雷措施，从而保护架空配电线路安全。

3.1 加强配电设备的防雷保护

由于不同地形条件下架空配电线路的安全性、稳定性不同。为了避免架空配电线路的配电设备遭受雷击，导致配电线路无法正常运行，就需针对不同地形条件的架空配电线路，采用适合的配电设备进行防雷保护。柱上开关的防雷保护和配电变压器的防雷保护作为比较常见的、使用的、有效的防雷保护措施，两者在具体应用中有所不同。柱上开关的防雷保护方法是以架空线路支柱上安装防雷设备为主，使其可以对支柱上的架空配电线路予以保护。在此需要说明的是防雷装置的具体安装位置是刀闸位置或柱上两端安装避雷器，以避免架空配电线路遭到雷击。配电变压器的防雷保护，以架空配电线路低电压处安装防雷装置为主，通过加强配电变压器的保护来避免整个架空配电线路遭到雷击，从而保证架空配电线路安全、稳定、正常的运行。在此需要说明的是以上两种配电设备的防雷保护方法的应用，应以架空配电线路实际情况、地形条件、气候条件等方面为准，合理选用，规范设置，如此才能保护架空配电线路安全、稳定的运行。

3.2 安装避雷装置

避雷装置的安装与应用是保护架空配电线路不被雷击的有效手段。但因地形条件的影响，避雷装置通常安装在雷电频繁或土壤电阻较高的地区。避雷装置的安装（如图一所示），需要注意以下几方面。

其一，避雷器的选择。避雷器的选用直接决定架空配电线路的防雷效果。因此，在安装避雷装置时首先要进行的工作就是避雷器的选择。因架空配电线路的地形条件为雷电频繁或土壤电阻较高的地区，因此选用氧化锌避雷器比较适合，其具有多种优点，将其安装在架空配电线路上，不仅可以防雷击，还不会承担运行电压，提高使用寿命，长期保护架空配电线路。

其二，避雷器的安装位置。避雷器的防雷范围有限，如若将其安装在杆塔上，只能对杆塔上的配电线路予以保护。对此，应当对不同地形条件的架空配电线路进行详细分析，了解雷击事故频发的原因，进而有针对性的设置避雷器的按装位置，如安装在关键配电设备、架空绝缘导线、电缆线路的衔接处等。

图2 避雷装置的安装

4 结束语

在当下人们生产、生活都需要消耗大量电能。这给供电系统带来了很大负担，使其危险性增加，尤其是架空配电线路的运行方面更为明显。设置在露天环境下的架空配电线路容易遭受雷击，使其安全性、稳定性、高效性受到威胁。对此，应当针对不同地形条件的架空配电线路实际情况，或采用适合的避雷器、或加强配电设备防雷保护等措施，来提高架空配电线路的防雷能力，以确保不同地形条件的架空配电线路均可以安全、稳定、高效的运行。

参考文献：

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[3]张伟华.关于不同地形条件下架空配电线路的防雷探究[J].低碳世界，2014（19）.