论文部分内容阅读
摘要：农村地区地理条件较为特殊，容易受到雷击，配电网在受到雷害之后，会出现运行不稳、电网停电等问题，直接影响到农民的日常生活和工作用电需求。文章对农村配电线网受到危害的原因进行分析，对线路采取的防雷保护措施等内容进行探讨。
关键词：农村;输配电线路;防雷措施;
前言
农村地区范围比较广， 地理条件复杂，配电网所经过的地质条件多种多样，总结过往经验，发现配网运行过程中出现的故障，相当一部分是因为雷击造成的。
农村配电网线路经常受到雷击侵害，主要原因是由于防雷意识不强、防雷措施不到位等造成的，因此，必须结合农村配电网现状，制定有效的防雷保护措施，保证农村配电网线路安全可靠运行。
一、农村配电网线路防雷保护的必要性
我国地区幅员辽阔，农村配电网线路比较长、运行过程容易受到多种因素影响，尤其是在南方地区，存在着许多丘陵和山地，配电线路需要翻山越岭，导致线路走向特殊，容易受到雷击，已成为雷害高发区。配电网受到雷击侵害后，会出现局部跳闸，区域断电等问题。
雷击严重危害时也会导致电力设备质量受损、缩短使用期限，出现供电不稳定等问题。
近年来随着农村经济不断发展，农民收入的提高，农村用电量大幅上升，配电线路范围和长度也不断参加，覆盖范围越来越大，因此，必须做好对新建线路的防雷保护措施，提高农村配电运行的安全性和可靠性。
2农村配电线路雷击过电压特征
农村配电网发生雷击事故时，一般事故部位都出现在地表上。雷击瞬间会导致电路短路跳闸，进一步分析其原因，主要是雷击发生时，雷击附近范围内就会出现设备磁分量、辐射分量和静电分量等强烈的电磁感应，在这种电磁感应的作用下，配电线路产生感应过电压，引发供电设备的短路保护装置，造成配电设备损坏或者线路跳闸问题。通常雷击所造成的过电压为10～400kV之间，农村以10kV配电网为主，当其感应过电压高于80kV时，短路保护装置就会启动运行，由此可见，农村送配电线路，抵御雷害发生的能力较差，而且由于农村所在的地理条件特殊性，容易受到雷击跳闸影响，造成农村输配电线路运行稳定性较差，存在着安全隐患。
3农村配电网防雷保护措施分析
结合农村配电网的实际情况，在采取防雷保护措施时，应当结合农村容易受到雷害的特点进行分析，从整体布局上考虑，采取有效的防雷技术，提升农村配网防雷能力。农村防雷保护措施主要包括以下内容：
3.1提高线路入口抗雷击能力
农村配电网线路供电会随着季节不同而产生一定的波动，其中夏季以及农忙时节是用电高峰， 在这个时段内，需要用到很多农用的电气设备，如通过潜水泵进行抽水等，线路运行峰值高、波动能量大，而这个时期又是雷雨多发季节，如果出现雷击，就会损伤线路电源入口。
为防止上述问题出现，必须对线路电源入口采取有效的防雷措施，例如通过增加电源保护装置等。较为普遍的做法是在电源入口增加浪涌保护装置，当雷击产生瞬时高能量电波出现时候，这种装置就会发生保护作用，在一定程度上，可以防护瞬时电流和瞬时高压;此外，对于雷击产生的高频分量和能量，需要通过增加LC低通滤波器和压敏电阻，吸收雷电产生的高频分量和能量，对电源入口进行有效保护，使到电源入口具有较好的防御雷击侵害的能力。
3.2加强附属设备的雷击防护
农村配电线路属于系统性工程，除了距离很长的线路以外，还有很多附属设备，共同发生作用，完成供配电任务。
这些附属设备当中，主要包括有位于不同线路交接点位置上的变压器、配电器、电缆分支箱和环网柜等。为增强这些设备的防雷能力，主要采取的措施是抑制感应雷过电压来保护配电变压器，普遍的做法是安装避雷器，实现对防雷的保护。防雷器具有防爆、防水、耐污染等特点，并且经济环保。在安装防雷器时，需要从维护成本和效果的角度进行综合考量，例如，防雷器安装数量较多的话，维护成本较高，防雷器数量多也不利于电力输送效率的提升。
在安装农村配电线路防雷器时，最常见的是安装在变压器等比较重要的输电设备附近，这种做法可以有效减轻防雷器对线路输电的影响的基础上，又提升对线路关键部位的防雷能力。
3.3提高线路雷击防护技术
通常的做法是在输电线路上安装陶瓷绝缘子。当进入遭受雷击时，绝缘子会产生闪络现象，进而出现损伤和破坏。陶瓷绝缘子失效后，要及时发现存在较大困难，而且绝缘子数量多，要进行全部检测，也存在相当难度，因此，线路仍然存在雷击隐患。要对该技术进行改进，全局要使用特殊材料，使得绝缘子有较高的抗击雷压能力，保护线路，如果雷击能量超出绝缘子的绝缘临界能力时，绝缘子就会破碎，这样在对线路进行维护时，就可以及时发现破碎的绝缘子，进行及时更换，加大了线路的防雷的能力。
还有一些农村的配电线路，由于历史原因，导致输电线路高度不合格以及电线杆的材料不达标等，这些因素都会加大雷击安全隐患，必须对其进行处理，例如，输电线路尽可能采用新的绝缘导线，采用混凝土电线杆来自然接地等，最大限度增强线路抗雷能力。
3.4加装并联保护间隙
农村电网一般以10kV居多，10kV配电线路的安全在感应雷过电压时存在非常大的隐患，感应雷过电压通常会造成农村10kV配电线路绝缘子串闪络烧毁、线路跳闸停电、架空绝缘导线断线等重大事故。通常情况下会采取在配电线路上加强绝缘、安装线路避雷器的方法。加强绝缘会提高线路的耐雷水平，但是由于线路走廊的限制，线路避雷器的安装虽然效果好，但是对于农村电网来说投资会非常大，因此，通常只将避雷器安装在线路雷电易击段、易击点、易击相等地方。
针对这种情况，配电线路采用了加装保护间隙的防雷保护措施。保护间隙与自动重合闸装置配合使用，把保护间隙并联在绝缘子串两端，当雷击线路时，保护间隙先行放电，将雷电流及时泄入大地，从而起到防止绝缘子闪络烧毁作用，提高了线路供电的可靠性。用于10kV配电线路的防雷保护间隙的设计应满足以下两个方面的要求：首先，雷击线路时保护间隙应能先于绝缘子串放电，捕捉放电电弧根部引导雷电流人地，从而保护绝缘子串和线路不被烧毁;其次，保护间隙与线路的绝缘配合也应当保证在线路最大操作过电压下不击穿，不降低线路绝缘水平。
4防雷新思路
一般情况下，配电网的防雷措施均以防、堵为主，近年来随着对防雷技术研究的不断深入，防御措施方面出现了以疏导为主的新思维，只要能找到对保证送电线路运行安全的通道来疏导雷电流，以解决雷害问题。例如，通过安装消雷器、引弧间隙等，实践表明可以取得良好的防雷效果。
安装消雷器后，消雷器工作时，会产生离子，与雷云电子进行中和，实现 “雷云中和”，可以达到屏蔽雷电或者抑制雷云先导放电的效果，控制物体上方潜在的感应过电压，达到消雷目的。和避雷针相比，消雷器更加容易安装和维护，可靠安全，目前已广泛应用在电力线路防雷工程中。
安装引弧间隙，其主要作用是利用间隙，对绝缘子串进行保护，防止因放电损坏绝缘子串导致出现永久性故障。
有关研究成果表明，引弧间隙安装在跨度比较大的杆塔上效果会更好，但值得注意的是，安装引弧装置会增加线路跳闸的风险。因此，要合理安装引弧装置，减少不利因素发生。此外，我们还可以结合农村配电线路实际情况采取更多的防雷措施，例如，当同杆架设时，可以考虑不平衡的绝缘方式，来保证不会有多条线路同时跳闸的情况出现。
5结语
随着农村经济快速发展和农村居住人口的增多，农村的用电量也不断增长，确保農村配电网线路运行安全和可靠显得越来越重要，因此，必须对防雷技术进行深入研究，给广大农民提供一个安全稳定的用电环境。
参考文献
[1]封崇益，陈铸华，农村配电网线路和设备的防雷接地保护研究，湖南电力，2010，02
[2] 李天福，10kV 配电网防雷难点及措施探讨，大科技，2018，12
关键词：农村;输配电线路;防雷措施;
前言
农村地区范围比较广， 地理条件复杂，配电网所经过的地质条件多种多样，总结过往经验，发现配网运行过程中出现的故障，相当一部分是因为雷击造成的。
农村配电网线路经常受到雷击侵害，主要原因是由于防雷意识不强、防雷措施不到位等造成的，因此，必须结合农村配电网现状，制定有效的防雷保护措施，保证农村配电网线路安全可靠运行。
一、农村配电网线路防雷保护的必要性
我国地区幅员辽阔，农村配电网线路比较长、运行过程容易受到多种因素影响，尤其是在南方地区，存在着许多丘陵和山地，配电线路需要翻山越岭，导致线路走向特殊，容易受到雷击，已成为雷害高发区。配电网受到雷击侵害后，会出现局部跳闸，区域断电等问题。
雷击严重危害时也会导致电力设备质量受损、缩短使用期限，出现供电不稳定等问题。
近年来随着农村经济不断发展，农民收入的提高，农村用电量大幅上升，配电线路范围和长度也不断参加，覆盖范围越来越大，因此，必须做好对新建线路的防雷保护措施，提高农村配电运行的安全性和可靠性。
2农村配电线路雷击过电压特征
农村配电网发生雷击事故时，一般事故部位都出现在地表上。雷击瞬间会导致电路短路跳闸，进一步分析其原因，主要是雷击发生时，雷击附近范围内就会出现设备磁分量、辐射分量和静电分量等强烈的电磁感应，在这种电磁感应的作用下，配电线路产生感应过电压，引发供电设备的短路保护装置，造成配电设备损坏或者线路跳闸问题。通常雷击所造成的过电压为10～400kV之间，农村以10kV配电网为主，当其感应过电压高于80kV时，短路保护装置就会启动运行，由此可见，农村送配电线路，抵御雷害发生的能力较差，而且由于农村所在的地理条件特殊性，容易受到雷击跳闸影响，造成农村输配电线路运行稳定性较差，存在着安全隐患。
3农村配电网防雷保护措施分析
结合农村配电网的实际情况，在采取防雷保护措施时，应当结合农村容易受到雷害的特点进行分析，从整体布局上考虑，采取有效的防雷技术，提升农村配网防雷能力。农村防雷保护措施主要包括以下内容：
3.1提高线路入口抗雷击能力
农村配电网线路供电会随着季节不同而产生一定的波动，其中夏季以及农忙时节是用电高峰， 在这个时段内，需要用到很多农用的电气设备，如通过潜水泵进行抽水等，线路运行峰值高、波动能量大，而这个时期又是雷雨多发季节，如果出现雷击，就会损伤线路电源入口。
为防止上述问题出现，必须对线路电源入口采取有效的防雷措施，例如通过增加电源保护装置等。较为普遍的做法是在电源入口增加浪涌保护装置，当雷击产生瞬时高能量电波出现时候，这种装置就会发生保护作用，在一定程度上，可以防护瞬时电流和瞬时高压;此外，对于雷击产生的高频分量和能量，需要通过增加LC低通滤波器和压敏电阻，吸收雷电产生的高频分量和能量，对电源入口进行有效保护，使到电源入口具有较好的防御雷击侵害的能力。
3.2加强附属设备的雷击防护
农村配电线路属于系统性工程，除了距离很长的线路以外，还有很多附属设备，共同发生作用，完成供配电任务。
这些附属设备当中，主要包括有位于不同线路交接点位置上的变压器、配电器、电缆分支箱和环网柜等。为增强这些设备的防雷能力，主要采取的措施是抑制感应雷过电压来保护配电变压器，普遍的做法是安装避雷器，实现对防雷的保护。防雷器具有防爆、防水、耐污染等特点，并且经济环保。在安装防雷器时，需要从维护成本和效果的角度进行综合考量，例如，防雷器安装数量较多的话，维护成本较高，防雷器数量多也不利于电力输送效率的提升。
在安装农村配电线路防雷器时，最常见的是安装在变压器等比较重要的输电设备附近，这种做法可以有效减轻防雷器对线路输电的影响的基础上，又提升对线路关键部位的防雷能力。
3.3提高线路雷击防护技术
通常的做法是在输电线路上安装陶瓷绝缘子。当进入遭受雷击时，绝缘子会产生闪络现象，进而出现损伤和破坏。陶瓷绝缘子失效后，要及时发现存在较大困难，而且绝缘子数量多，要进行全部检测，也存在相当难度，因此，线路仍然存在雷击隐患。要对该技术进行改进，全局要使用特殊材料，使得绝缘子有较高的抗击雷压能力，保护线路，如果雷击能量超出绝缘子的绝缘临界能力时，绝缘子就会破碎，这样在对线路进行维护时，就可以及时发现破碎的绝缘子，进行及时更换，加大了线路的防雷的能力。
还有一些农村的配电线路，由于历史原因，导致输电线路高度不合格以及电线杆的材料不达标等，这些因素都会加大雷击安全隐患，必须对其进行处理，例如，输电线路尽可能采用新的绝缘导线，采用混凝土电线杆来自然接地等，最大限度增强线路抗雷能力。
3.4加装并联保护间隙
农村电网一般以10kV居多，10kV配电线路的安全在感应雷过电压时存在非常大的隐患，感应雷过电压通常会造成农村10kV配电线路绝缘子串闪络烧毁、线路跳闸停电、架空绝缘导线断线等重大事故。通常情况下会采取在配电线路上加强绝缘、安装线路避雷器的方法。加强绝缘会提高线路的耐雷水平，但是由于线路走廊的限制，线路避雷器的安装虽然效果好，但是对于农村电网来说投资会非常大，因此，通常只将避雷器安装在线路雷电易击段、易击点、易击相等地方。
针对这种情况，配电线路采用了加装保护间隙的防雷保护措施。保护间隙与自动重合闸装置配合使用，把保护间隙并联在绝缘子串两端，当雷击线路时，保护间隙先行放电，将雷电流及时泄入大地，从而起到防止绝缘子闪络烧毁作用，提高了线路供电的可靠性。用于10kV配电线路的防雷保护间隙的设计应满足以下两个方面的要求：首先，雷击线路时保护间隙应能先于绝缘子串放电，捕捉放电电弧根部引导雷电流人地，从而保护绝缘子串和线路不被烧毁;其次，保护间隙与线路的绝缘配合也应当保证在线路最大操作过电压下不击穿，不降低线路绝缘水平。
4防雷新思路
一般情况下，配电网的防雷措施均以防、堵为主，近年来随着对防雷技术研究的不断深入，防御措施方面出现了以疏导为主的新思维，只要能找到对保证送电线路运行安全的通道来疏导雷电流，以解决雷害问题。例如，通过安装消雷器、引弧间隙等，实践表明可以取得良好的防雷效果。
安装消雷器后，消雷器工作时，会产生离子，与雷云电子进行中和，实现 “雷云中和”，可以达到屏蔽雷电或者抑制雷云先导放电的效果，控制物体上方潜在的感应过电压，达到消雷目的。和避雷针相比，消雷器更加容易安装和维护，可靠安全，目前已广泛应用在电力线路防雷工程中。
安装引弧间隙，其主要作用是利用间隙，对绝缘子串进行保护，防止因放电损坏绝缘子串导致出现永久性故障。
有关研究成果表明，引弧间隙安装在跨度比较大的杆塔上效果会更好，但值得注意的是，安装引弧装置会增加线路跳闸的风险。因此，要合理安装引弧装置，减少不利因素发生。此外，我们还可以结合农村配电线路实际情况采取更多的防雷措施，例如，当同杆架设时，可以考虑不平衡的绝缘方式，来保证不会有多条线路同时跳闸的情况出现。
5结语
随着农村经济快速发展和农村居住人口的增多，农村的用电量也不断增长，确保農村配电网线路运行安全和可靠显得越来越重要，因此，必须对防雷技术进行深入研究，给广大农民提供一个安全稳定的用电环境。
参考文献
[1]封崇益，陈铸华，农村配电网线路和设备的防雷接地保护研究，湖南电力，2010，02
[2] 李天福，10kV 配电网防雷难点及措施探讨，大科技，2018，12