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摘要：雷电感应过电压是配电线路当中的主要保护对象，而架设地线对于雷电感应过电压具有重要保护作用，因而对地线线路感应过电压模型进行计算对地线的架设位置进行研究，对于保护配电线路运行安全性具有重要价值。本文主要对配电线路当中架设地线在雷电感应过电压当中的防护效果进行了分析探讨，以期能够不断促进配电线路的发展。
关键词：配電线路;架设地线;过电压;防护探究
在低电压配电线路当中，由于绝缘水平较低因而被雷击中发生故障的概率比较高，而且多是由于导线感应过电压产生的故障，因而如何提升线路对于感应过电压的闪络次数是提升配电线路运行可靠性的关键。而通过架设地线则是对感应过电压进行防护的重要措施之一，因而有必要加强对架设地线所产生的防护作用进行研究，以期推广这种防护措施在配电线路当中的应用。
1.配电线路对雷电过电压的感应
雷电多发的季节，配电线路很容易遭到雷电的威胁，雷过电压一旦超过了线路自身的绝缘水平，就可能造成绝缘子破坏，甚至引发接地短路问题，带来严重的配网故障问题，具体的雷过电压的影响如下：
1.1 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。
1.2 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。
2.架设地线对于过电压的限制效果分析
2.1接地电阻限制效果
配电线路当中所架设的地线一般是采取自然接地的模式，接地的电阻比较高，并且结合大地所产生的电阻合起来的电阻值较高，要限制雷电感应过电压就需要对电杆电阻进行控制。配电线路当中，雷击所产生的雷电感应过电压最大值一般是在配电线路中间区域，在这一区域当中的电压会根据时间推移而发生起伏性变化，而地线也会对感应过电压产生一定的限制作用，电杆会在接地电阻的影响下，使得部分架设了地线的配电线路也出现感应过电压，而导线对地感应过电压的幅值和节点电阻的大小呈正比例关系，而和绝缘子则是呈反比例关系，随着接地电阻增加，绝缘子所承受的电压幅值也会随之变小，因而可以架设地线对感应过电压进行防护，这样也不用对电杆进行电阻控制，从而实现对感应过电压的限制效果。
2.2地线安装位置产生的限制效果
在架设地线的时候，需要从地线安装位置上进行考虑，并对不同地线架设高度进行比较，从中选择出最适合的地线高度，并对不同配电线路当中的感应过电压值进行计算，对于导线和绝缘子在设置参数上不同找到相应的变化规律，总结相应的变化规律，导线和绝缘子最大过电压复制和地线的架设时可以同比例变化的，地线和导线之间的距离越来越近，这样同比例变化也会随之变小。而在导线距离相同的情况下，对于地线架设位置对于感应过电压来说也会产生不同的影响，而从试验结果来看，地线在导线上方和在导线下方的限制效果是不同的，在导线上方所产生的限制作用更好，因而在对地线安装位置进行确定的时候，首先需要考虑将地线安装在导线上方位置上，并且在结合线间距的条件下，还应该尽量将地线和导线之间的距离不断拉近，这样才能够达到对于雷电感应过电压进行限制的效果。
3.地线对雷电闪络率的防护效果
3.1计算用参数
配电线路中，地线的架设可以起到有效的降低雷电闪络率的效果。配电线路对感应过电压的耐受性能最为直观的体现，就是感应过电压闪络率。为了更好地研究与分析地线的架设对雷电感应过电压闪络率的影响，可以通过对比未架设地线的配电线路，以及已经架设地线的配电线路之间的感应过电压闪络率来进行分析。而在这个过程中，所使用的计算参数包括以下：（1）地闪密度Ng的计算，可以按照40个雷暴日进行计算，经过一系列折算，确定地闪密度为2.78次/（km2·a）;（2）对于雷电冲击闪络电压的计算。事实上，我国架空配电线路的绝缘配置方法各异，一般在雷电冲击的情况下，绝缘子所承受的闪络电压在100kV～150kV之间。出于保障本次研究普遍性的需要，本次研究将100kV与150kV闪络电压作为绝缘闪络效果的判定依据，以此为基础讨论配电线路的感应过电压闪络率;（3）大地电阻率。对于配电线路的雷电冲击来说，大地电阻率是其中的一项重要影响因素，也是影响瞬变电磁场与传输线瞬态阻抗的基本参数，会对配电线路感应过电压闪络率产生影响。本次研究所选择的大地电阻率包括50Ω·m、100Ω·m、200Ω·m、500Ω·m、1000Ω·m和1500Ω·m;（4）配电线路线缆的具体参数为：A相线缆与地面之间的距离为11米，B相及C相线缆与地面之间的距离为10米，A相线缆与B/C相线缆之间的空间距离为1米，线缆截面积为185mm2，配电线路每一档中间的水平档距为80米，为配电线路的整体长度为3200米，线路自然接地，电阻为Rg，以大地电阻率为基础进行计算而确定的。
3.2结果分析
如果绝缘子闪络电压为100kV，按照不同的大地电阻率对其进行计算，并判断架设地线的配电线路雷电冲击感应过电压闪络率，及未架设地线的配电线路雷电线路冲击感应过电压闪络率，对二者进行计算与比对。经过计算与比对可以得知，无论是否架设了地线，大地电阻率的提升，配电线路中过电压闪络率的提升，其本质都是由于大地电阻的上升，致使配电线路在受到雷电冲击的一瞬间，电磁场产生瞬变，线路大地瞬态阻抗也发生了变化，配电线路的感应过电压急剧上升。感应过电压随着大地电阻率上升的同时，配电线路发生的闪络率却有所下降，主要原因在于，大地电阻率提升进一步增强了接地电阻，进而使架设了地线线路的绝缘子承受到的感应过电压下降。而当大地电阻率条件不同的情况下，对比架设地线与未架设地线的配电线路雷电冲击感应过电压，可以确定的是，架设了地线的配电线路中，感应过电压的闪络率大大下降，下降率在72%～84%之间，可见配电线路中，地线的架设对于雷电感应过电压可以实现较好的防护效果。
4.结束语
随着配电线路中的电杆接地电阻的提升，配电线路地线中的感应过电压会有明显的上升，绝缘子承受的过电压会在很大程度上下降，基于此，如果在配电线路中进行地线架设，则可以起到对过电压的防护效果，因此并不必再增加降低电阻的措施，可以通过电杆自然接地的方式起到雷电冲击的防护效果。另外，在配电线路中架设底线，还可以有效降低雷电冲击感应过电压闪络发生的概率，并降低闪络情况对配电线路造成的影响。
参考文献
[1]徐勇.10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析[J].科技创新与应用，2016（04）：204.
[2]夏顺忠.浅谈农村配电网技术降损的措施[J].科技创新与应用，2016（32）：203.
[3]潘小琴.配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果[J].低碳世界，2015（29）：62-63.
关键词：配電线路;架设地线;过电压;防护探究
在低电压配电线路当中，由于绝缘水平较低因而被雷击中发生故障的概率比较高，而且多是由于导线感应过电压产生的故障，因而如何提升线路对于感应过电压的闪络次数是提升配电线路运行可靠性的关键。而通过架设地线则是对感应过电压进行防护的重要措施之一，因而有必要加强对架设地线所产生的防护作用进行研究，以期推广这种防护措施在配电线路当中的应用。
1.配电线路对雷电过电压的感应
雷电多发的季节，配电线路很容易遭到雷电的威胁，雷过电压一旦超过了线路自身的绝缘水平，就可能造成绝缘子破坏，甚至引发接地短路问题，带来严重的配网故障问题，具体的雷过电压的影响如下：
1.1 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。
1.2 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。
2.架设地线对于过电压的限制效果分析
2.1接地电阻限制效果
配电线路当中所架设的地线一般是采取自然接地的模式，接地的电阻比较高，并且结合大地所产生的电阻合起来的电阻值较高，要限制雷电感应过电压就需要对电杆电阻进行控制。配电线路当中，雷击所产生的雷电感应过电压最大值一般是在配电线路中间区域，在这一区域当中的电压会根据时间推移而发生起伏性变化，而地线也会对感应过电压产生一定的限制作用，电杆会在接地电阻的影响下，使得部分架设了地线的配电线路也出现感应过电压，而导线对地感应过电压的幅值和节点电阻的大小呈正比例关系，而和绝缘子则是呈反比例关系，随着接地电阻增加，绝缘子所承受的电压幅值也会随之变小，因而可以架设地线对感应过电压进行防护，这样也不用对电杆进行电阻控制，从而实现对感应过电压的限制效果。
2.2地线安装位置产生的限制效果
在架设地线的时候，需要从地线安装位置上进行考虑，并对不同地线架设高度进行比较，从中选择出最适合的地线高度，并对不同配电线路当中的感应过电压值进行计算，对于导线和绝缘子在设置参数上不同找到相应的变化规律，总结相应的变化规律，导线和绝缘子最大过电压复制和地线的架设时可以同比例变化的，地线和导线之间的距离越来越近，这样同比例变化也会随之变小。而在导线距离相同的情况下，对于地线架设位置对于感应过电压来说也会产生不同的影响，而从试验结果来看，地线在导线上方和在导线下方的限制效果是不同的，在导线上方所产生的限制作用更好，因而在对地线安装位置进行确定的时候，首先需要考虑将地线安装在导线上方位置上，并且在结合线间距的条件下，还应该尽量将地线和导线之间的距离不断拉近，这样才能够达到对于雷电感应过电压进行限制的效果。
3.地线对雷电闪络率的防护效果
3.1计算用参数
配电线路中，地线的架设可以起到有效的降低雷电闪络率的效果。配电线路对感应过电压的耐受性能最为直观的体现，就是感应过电压闪络率。为了更好地研究与分析地线的架设对雷电感应过电压闪络率的影响，可以通过对比未架设地线的配电线路，以及已经架设地线的配电线路之间的感应过电压闪络率来进行分析。而在这个过程中，所使用的计算参数包括以下：（1）地闪密度Ng的计算，可以按照40个雷暴日进行计算，经过一系列折算，确定地闪密度为2.78次/（km2·a）;（2）对于雷电冲击闪络电压的计算。事实上，我国架空配电线路的绝缘配置方法各异，一般在雷电冲击的情况下，绝缘子所承受的闪络电压在100kV～150kV之间。出于保障本次研究普遍性的需要，本次研究将100kV与150kV闪络电压作为绝缘闪络效果的判定依据，以此为基础讨论配电线路的感应过电压闪络率;（3）大地电阻率。对于配电线路的雷电冲击来说，大地电阻率是其中的一项重要影响因素，也是影响瞬变电磁场与传输线瞬态阻抗的基本参数，会对配电线路感应过电压闪络率产生影响。本次研究所选择的大地电阻率包括50Ω·m、100Ω·m、200Ω·m、500Ω·m、1000Ω·m和1500Ω·m;（4）配电线路线缆的具体参数为：A相线缆与地面之间的距离为11米，B相及C相线缆与地面之间的距离为10米，A相线缆与B/C相线缆之间的空间距离为1米，线缆截面积为185mm2，配电线路每一档中间的水平档距为80米，为配电线路的整体长度为3200米，线路自然接地，电阻为Rg，以大地电阻率为基础进行计算而确定的。
3.2结果分析
如果绝缘子闪络电压为100kV，按照不同的大地电阻率对其进行计算，并判断架设地线的配电线路雷电冲击感应过电压闪络率，及未架设地线的配电线路雷电线路冲击感应过电压闪络率，对二者进行计算与比对。经过计算与比对可以得知，无论是否架设了地线，大地电阻率的提升，配电线路中过电压闪络率的提升，其本质都是由于大地电阻的上升，致使配电线路在受到雷电冲击的一瞬间，电磁场产生瞬变，线路大地瞬态阻抗也发生了变化，配电线路的感应过电压急剧上升。感应过电压随着大地电阻率上升的同时，配电线路发生的闪络率却有所下降，主要原因在于，大地电阻率提升进一步增强了接地电阻，进而使架设了地线线路的绝缘子承受到的感应过电压下降。而当大地电阻率条件不同的情况下，对比架设地线与未架设地线的配电线路雷电冲击感应过电压，可以确定的是，架设了地线的配电线路中，感应过电压的闪络率大大下降，下降率在72%～84%之间，可见配电线路中，地线的架设对于雷电感应过电压可以实现较好的防护效果。
4.结束语
随着配电线路中的电杆接地电阻的提升，配电线路地线中的感应过电压会有明显的上升，绝缘子承受的过电压会在很大程度上下降，基于此，如果在配电线路中进行地线架设，则可以起到对过电压的防护效果，因此并不必再增加降低电阻的措施，可以通过电杆自然接地的方式起到雷电冲击的防护效果。另外，在配电线路中架设底线，还可以有效降低雷电冲击感应过电压闪络发生的概率，并降低闪络情况对配电线路造成的影响。
参考文献
[1]徐勇.10kV配电线路的雷电感应过电压特性分析[J].科技创新与应用，2016（04）：204.
[2]夏顺忠.浅谈农村配电网技术降损的措施[J].科技创新与应用，2016（32）：203.
[3]潘小琴.配电线路架设地线对雷电感应过电压的防护效果[J].低碳世界，2015（29）：62-63.