浅谈电力配电系统的防雷与接地技术分析

浅谈电力配电系统的防雷与接地技术分析

【摘 要】本文就当前电力配电系统中的风险因素进行分析，对配电线路的防雷与接地、电力配电系统设备的防雷与接地内容进行全面研究，为电力配电系统防雷与接地操作奠定了坚实的基础，现研究结果如下。

【关键词】配电系统；防雷；接地；技术分析

1 配电线路的防雷与接地

在对配电线路防雷与接地进行设计和控制的过程中，设计人员要根据电压等级状况和线路回路状况对避雷线及避雷器进行合理选取，确保最大限度提升系统防雷质量。

1.1 中压配电线路的防雷与接地

1.1.1 10kV裸导线线路

10kV裸导线线路在进行防雷与接地设计的过程中采用避雷线成本过高，架设操作难度较大，施工非常不便。因此，在对上述线路进行设计的过程中要尽量使用避雷器代替避雷线。尤其是在雷电较为频繁的地区，可以依照外部环境及雷电状况对杆塔位置进行重新设定，在固定位置设置避雷器，降低雷电灾害发生的可能性。

1.1.2 10kV（20kV）架空绝缘线线路

在当前的配电网络建设的过程中，过电压闪络现象发生的可能性大幅上升，已经严重影响到当前的电网安全，尤其是在10kV（20kV）架空绝缘线线路中。配电网雷电过压时，大气压或大气压中的电流放大，形成完成电弧放电，这种形式的绝缘电缆线路非常容易产生瞬间电弧电流，导致绝缘外皮穿孔。在这种情况下，雷电过压两相或三相之间的闪络可以形成短期金属性通道，引起变电站跳闸，导致供电中断。

在对10kV（20kV）架空绝缘线线路进行防雷与接地技术处理的过程中主要要控制要以下几方面。第一，要对10kV（20kV）架空绝缘线线路中的绝缘子耐压水平进行提升，尽量增加10kV（20kV）架空绝缘线线路中防雷绝缘子的数量，从根本上提升防雷电能力。第二，在多雷区域可以适当安装线路避雷器。第三，如果条件许可，可以安装避雷线。第四，适当对闪烁路径进行控制，增加闪烁长度，降低可能出现的电弧熄灭现象。例如在对导线与绝缘子相连接的地方可以适当增加绝缘，使用常闪烁路径避雷器。

1.2 高压配电线路的防雷与接地

1.2.1 35kV高压配电线路

35kV配电线路在防雷设计的过程中要对防雷装置进行合理选取。该防雷线路使用避雷线处理的过程中施工成本较大，工艺质量要求过高，整体操作难度较大。因此，在实际输电防雷与接地处理的过程中可以对线路1～2km架设避雷线，减少整体线路造成的不必要的损失。除此之外，35kV输电线路防雷与接地设计的过程中还可以在雷电活动较为频繁的区域合理安装避雷器，对可能出现的雷电问题进行预防和控制。

1.2.2 110kV（66kV）高压配电线路

在我国110kV（66kV）线路一般都划分到输电线路中，架线环境变化较大，在对该线路进行防雷与接地处理的过程中，可以采取全线避雷线设置。尤其是在山区自然环境较差的线路路段，可以进行双层避雷线架设。对部分避雷线架设难度较大的区域可以合理设置避雷器。

1.3 低压配电线路防雷与接地

低压配电线路电压等级为220V级380V电压，在对低压线路进行防雷接地处理的过程中，设计人员要对接地装置的电阻进行合理控制，保证接地电阻低于4欧姆。要保证中性线在电源点接地，对干线、分支线终端进行处理，保证重复接地效果。除此之外，在对低压线路进行防雷与接地处理的过程中还要对重复接地装置组织进行调整，保证阻值在10欧姆以下，接地点在三处以上。低压线路接户线上接地阻值要低于30欧姆，绝缘子铁角接地。

1.4 配电电缆线路的防雷与接地

根据电缆线路的电压等级，以及电缆的本身结构特点同时考虑到电缆线路与其他电气设施连接的要求，采取不同的防雷方法。对于电压等级35kV及以下的电缆线路，一般都应采取在电缆终端头附近安装避雷器，同时电缆线路终端头的金属屏蔽、铠装必须接地良好。35kV及以下电缆线路中，选择的自动重合闸，纯电缆线路不应投运，而混合电路情况下应根据实际运行需要进行选择投运。对于110kV的高压电缆，也会采用电缆终端安装避雷器解决电缆线路防雷问题。不过当110kV电缆线路遭受雷电冲击电压作用时，在电缆金属护套的不接地端或交叉互连处会出现过电压，可能会使护层绝缘发生击穿。对于电缆金属护套的不接地处出现过电压，一般采取电缆金属护套一端互连接地，另一端接保护器来防雷，或者电缆金属护套一端互连接地加均压线（回流线）来防雷。对于电缆金属护套交叉互连处出现过电压，可采用保护器Y0接线或保护器Y接线或Δ接线来防雷。

2 电力配电系统设备的防雷与接地

2.1 配电站所设备

配电站所主要利用避雷针和避雷器防雷。建筑物由顶部避雷带、网状接闪器、建筑物的梁、柱、楼板和四周墙体内的主钢筋作引下线，利用地下钢筋混凝土基础作为接地体。其次在配电站所的进出线高压开关柜上加装避雷线也是防雷的主要措施。

2.2 计算机、通讯等自动化设备

在对计算机、通讯等自动化设备进行防雷接地处理的过程中，设计人员要注意对上述设备位置、功能等进行分析，依照建筑物的重要信息传输系统及设备接地要点对接地及防雷进行合理设置。计算机、通讯等自动化设备的防雷与接地要尽量采取等电位方式与建筑物的接地网连接。对设备或建筑物中雷电风险较高的地区可以适当辅助避雷器装置。

2.3 配变变压器

在对配变变压器进行防雷处理的过程中，设计人员要根据配变变压器多的各项操作及安全问题对低压侧避雷器进行合理选取，建设完成避雷网络及避雷体系。在低压侧安装避雷器配变变压器时要对联合接地方式进行合理选取，可以采取3点联合方式对上述的各项变压器控制内容进行确立，形成完善配电网络系统。但是在上述的操作过程中非常容易出现变压器电压过高导致的压测绕组故障问题。因此，在对配变变压器防雷处理时还要在低压侧加用避雷器。当低点位上升的过程中可以通过避雷器进行放电，降低可能出现的线圈过压现象，将高压中性点过电压在可承受范围内。