住宅小区低压配电系统防雷对策分析

住宅小区低压配电系统防雷对策分析

甘志权

广西机场管理集团南宁吴圩国际机场有限公司 广西壮族自治区 530022

摘要：避雷器作为保护配电线路正常使用的重要设备，由于其工作性质的特殊性，经常遭受工频电压、内部受潮或恶劣天气等因素的干扰，进而造成避雷器故障，导致配电线路无法正常运行，为人们的日常生活带来困扰。因为天气原因无法人为控制，所造成的损坏也远大于其他因素。尤其在遭受雷击的情况下，对避雷器的损坏更是直接干扰了供电系统的正常使用。如何降低避雷器雷击的损坏率，减少电路系统的损失，保证配电线路的正常使用，是目前电力部门必须尽快解决的问题。

关键词：住宅小区；低压配电系统；防雷；对策

引言

配电线路承担着直接向各个电力用户输送电能的任务，一旦发生故障导致停电事故，不仅会对电力系统本身带来恶劣的影响，还会严重妨碍人们的生活及工业生产，带来很大的经济损失。虽然配电线路已采取一些防雷措施，但还是会时不时地出现配电线路的雷击跳闸事故。１０ｋＶ配电线路高度较低，城区配电线路周围绿化树木较高，雷暴活动时，配电线路周围高大树木易遭受雷击，在配电线路上产生高幅值感应雷过电压，威胁配电线路的绝缘安全。

1配电线路防雷工作的重要性

在进行10kV配电线路防雷设计的过程中，相关设计人员还需要秉承一定的原则更加规范和有序地开展日常的工作。在实际工作的过程中，相关工作人员要加强对设计规范和设计标准的了解，结合现场实际情况，科学合理地进行防雷的设计。从整体上看，在对配电线路进行防雷设计时，需要遵循的原则主要分为以下两个方面。首先，在实际设计的过程中，要防止雷击导线，相关设计人员可以设置一些避雷线，保护导线不直接受到雷击。假如导线直接被雷击的话，那么会使得线路中的电压急剧升高，线路电压越高，在一定程度上则提高了危险和故障发生的概率，所以要防止导线直接遭到雷击。其次，在进行防雷设计时，还要防止线路的中断。随着人们生活水平的不断提高，对于电能的需求和要求在不断地增加，并且在一些大型企业生产活动中也离不开电能，假如供电线路出现中断，则会给人们和企业带来较大的损失，所以要尽量防止出现线路中断。如在实际设计的过程中可以采用双回路的环网，当主要线路出现线路中断时，可以由备用的线路来进行供电，从而提高电能输送的稳定性和安全性。在实际设计的过程中，相关设计人员还需要根据雷击容易发生的部位，对设计方案中的偏差之处进行适当的调整以及优化，从而使得设计方案能够在实际中发挥其应有的价值和效果，减少雷击发生的概率，提高配电线路的稳定性。

2住宅小区低压配电系统防雷对策分析

2.1雷电感应跳闸率

存在雾霾污染颗粒物环境下，输电线路或周围地表受到雷电直击时，先导通道中存在的负电荷中和后电场降低，释放导线束缚电压后沿配电线路运动，形成雷电感应过电压引起跳闸。雷电通道附近雷电流电磁场增加，电磁场变化增加配电线路电压，电磁场与静电感应电压同时存在使配电线路中配电导线形成过电压。架空配电线路受到输电线路屏蔽与保护，雷电直击可能极小，而造成配电线路跳闸的主要原因是雷电感应。１０ｋＶ配电线路受到架空配电线路上输电线路与地面的雷电感应，配电线路感应过电压远远高出绝缘耐受电压，导致配电线路因雷电感应引起跳闸。

2.2减小避雷线保护角

避雷线保护角是指避雷线与外侧导线间的连接以及和垂直线的夹角。保护角越小，避雷器的作用便越大并且对导线的保护性越高。以下对减小避雷线保护角做出了叙述：（1）在保持避雷线和导线高度不变的同时，以缩小它们之间的横向距离，来减小保护角。（2）通过降低导线的挂线点来减小保护角，在保证避雷线的高度不发生变化的前提下，来增加绝缘子串的使用量，以此来加长绝缘子的长度。这种方法不仅有效达到减小保护角的目的，同时还提高了配电线路的耐受电压，增强了配电线路的耐雷性。（3）与之前方法相反，最后一种方法是在维持导线高度不变的情况，通过增加避雷线的高度（既是对杆塔结构进行加高）以此来减小保护角。但由于这种方法操作起来较为复杂，通常应用机会较少。一般来说，保护角越小，保护性越高。经多地实践证明，保护角小的杆塔用电稳定不易跳闸。并且由于此技术成效显著，目前已被广泛应用到相关线路的防雷工作中。

2.3安装避雷器防止雷电灾害

在现场施工中较为常用的一种雷电防护装置是避雷器，避雷器对雷电产生的过高电压有防护效能。在雷击杆塔后雷电流会被避雷器分流，部分雷电经由杆塔流向大地，在雷电流强度超过某一范围后会通过避雷器进行分流，大部分雷电会经过避雷器进入导线中并向相邻的杆塔传递。若线路承受感应雷引发的过电压，雷电流会通过上述类似的流程流入大地当中。线路避雷器与绝缘子并联，具有良好的钳位作用，避雷器的残压低于绝缘子串50%的放电电压，即使雷击电流增大，避雷器的残压仅稍有增加，绝缘子仍不至于发生闪络。这也是线路避雷器防雷的重要特点。在避雷线遭受雷击之后，电流会顺着避雷线向下进入电力设备中，使接地的电阻中的电压急剧上升而出现绝缘。为了防止绝缘子串的反击，相关设计人员在实际工作的过程中要对避雷线的接地方式进行适当的改进以及调整，比如可以在钢塔上安装避雷器，避雷器是防御设计中比较常见的一种设施和设备，它能够在雷击天气中起到良好的防护效果。

2.4加强对避雷器的定期巡检

由于避雷器工作环境的特殊性，电力部门在其日常工作时，应加强对避雷器的定期巡检。利用常见的红外热像诊断法，能快速判断出，避雷器内部是否存在电热场或阀片受潮的现象。当避雷器内部的温度差接近1º时，就必须停电检查并对其进行测试。同时还需检查地下连接部位的器件是否存在腐蚀现象，避免雷击电流因接地电阻值减小不能快速流入大地，防止避雷器因受到残余电流的冲击而被损坏。对避雷器的外观也应及时更换，防止出现闪络、破损等情况。另外，电网检修人员必须拥有专业的检修能力，掌握熟练的电力检修知识及避雷器故障的处理方法，确保在发生问题时，能及时处理好故障，以保证配电线路的正常运行。

2.5离子流场中雾霾污染颗粒物荷电化

研究雾霾污染颗粒物对１０ｋＶ配电线路雷电感应跳闸率影响需先分析离子流场中雾霾污染颗粒物荷电化。针对离子流场中雾霾污染颗粒物荷电化做出如下假设：雾霾污染颗粒物为大小均匀的球形，悬浮于空气中；每个雾霾污染颗粒物于１０ｋＶ配电线路中电场独立分布，与其他雾霾污染颗粒物电场分布并不相关；相同大小的雾霾污染颗粒物所具有电荷量不存在差异。

2.6避雷器要可靠接地

避雷器的可靠接地，是预防雷击损害的重要措施之一。电力施工人员在操作时应严格按照操作规范对避雷器的接地螺栓和接地线进行加固，然后沿着横在杆塔顶部位置的角铁方向对接地引下线进行有效接地，在操作完成后应进行详细检查，确保各连接部位无缝隙，紧密牢固，以保证接地系统的有效运行。需要注意的是，在连接地网时，要确保地网电阻值不高于4Ω。

结语

要有合理的防雷措施，根据线路的重要性、地形地貌、改造难度、运营年限、工程造价、维修难度和线路条件，通过多角度、多维度和具有差异性的思维方式进行互相补充，同时要考虑经济性和安装简便性，尽可能避免绝缘子的损坏、雷击断线或短路接地等状况，并结合实际应用对绝缘进行配置，辅助以合适防雷手段，对雷击跳闸率进行控制。通过上文描述可以了解到，对10kV配电线路进行防雷处理的主要思路是安装适宜于供电线路的避雷器，确保绝缘装置具有防护效能，控制杆塔接地电阻，以减少雷电高压对配电线路造成的损耗，确保供电线路能够长期稳定运行。

参考文献

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[3]陈亚飞.德庆地区10kV电压等级避雷器故障分析及对策[D].吉林：吉林大学,2017.