电力配电网的防雷接地设计相关问题的分析赵东

电力配电网的防雷接地设计相关问题的分析赵东

赵东肖俊马徐娇

（四川美卓电力设计有限公司四川攀枝花617000）

摘要：随着经济的快速发展，对配电网供电稳定性性要求越来越高，随着电网的快速发展，由雷电引起的跳闸、停电事故也日益增多。为了确保电网系统安全稳定运行，保证电力传输，需要对高压电网雷害事故发生的原因分析，了解高压输电线路防雷接地措施的缺陷和存在的问题，在设计阶段着力解决这些问题，对提高电网的安全性和稳定性，提高供电的可靠性具有重要意义。

关键词：电力配电网；防雷接地设计；问题；措施

雷击事故是配电网故障的主要原因之一，对电力系统供电的可靠性带来了严重威胁。本文首先介绍雷电形成原因、雷击事故发生缘由分析，然后介绍了几种配电网防雷接地几种方法，最后指出配电网防雷设计中需要注意的问题。对电力配电网防雷设计提供了可行的防雷接地方法和设计配电网防雷系统中应注意的问题具有参考性。同时，雷害事故问题还是十分严峻，需要进一步加强研究和认识防雷的重要性，并运用科学有效的方法，结合实际工作对配电网接地进行有效设计，以保证配电网防雷的可靠性。

一、配电网雷害事故发生的原因

配电网是电力系统运行的载体和根本保障，其安全性和可靠性是电力系统建设的必然要求，直接决定着供电工作的正常进行。在实际电网运行过程中，人为和环境破坏、自然老化、安装和使用不当等因素使得设备损坏而造成了停电现象时有发生。其中，雷击事故较为常见，直接导致了停电现象的频繁出现。目前，我国各供电部门已深刻认识到配电设施防雷的重要性，并深入研究，通过在电网线路和设备上安装避雷器、浪涌保护器等防雷设备的方式，在一定程度上减少了配电网雷击事故。但就配电网的实际运行现状来看，防雷设备的加装并未实现雷击事故问题的彻底解决，部分装有防雷设备的装置在受到雷击时仍会发生损坏，影响配电网运行的安全性。深入研究分析得到，造成配电网雷害事故的根本原因重要包括配电网避雷器安装问题、避雷器接地问题、配电网设计运行与防雷性能冲突以及防雷设备运行维护不及时。其中，避雷器接地问题十分普遍。

二、电力配电网的防雷接地设计相关问题表现

配电网避雷器接地是避雷技术的重要内容之一，科学合理的接地装置是保证防雷有效性的关键。配电网的运行过程中，防雷接地设备的工作原理如下所示:在配电网受到雷击后，防雷接地设备能够将雷电产生的大额电流以及所有的电荷导入大地，并与大地中本来存在的电荷进行中和，从而可以减少雷击事故造成的伤害。因此，这也是配电网防雷设计中很容易忽视的环节，电力企业的重视程度不够使得配电网避雷器的接地存在着许多问题，具体表现为以下两个方面:

(1)配电网防雷建设地点的选择可能会不合理。配电网的防雷建设地点应该选择在距电能表箱周围较近的潮湿、土壤电阻率较低的地方，基于防雷建设设备的特殊性，所选择的地点应该尽量避开干燥、具有腐蚀性的物质存在的地方，同时为了进一步节约成本和满足接地电阻的要求，在选择接地地点的过程中应该对现场进行多次考核，确保配电网防雷建设地点不会出现问题。

(2)配电网避雷器接地电阻可能会出现各种问题。基于我国目前避雷器接地电阻发展现状，与国外电力发达国家还存在相当大的差距，因此我国目前配电网避雷器有相当一部分接地电阻超标，阻碍了接地电阻发挥其真正的作用，起不到防雷的效果，因此会发生多种各种各样的安全事故。

三、电力配电网防雷接地方法分析

（一）电磁感应式接地装置的增强

根据闪电闪络理论，增加耦合系数、减少电感和接地电阻是提高雷电抗闪络水平的重要手段。传统上，藕合系数的增加只能通过耦合地线或架空地线来实现。因为雷击过程包括暂态行波过程和稳态电磁感应过程，因此，改善接地装置的分布是提高耦合系数的途径。现在500Ω•m可以使用增强的电磁感应杆塔接地射线。这是一种新型的杆塔接地结构，可以增强杆塔抗陡波和雷击的能力。与传统的延伸地线相比，电磁耦合系数较大，可以提高线路的抗雷水平。与传统的延伸地线相比，电磁藕合系数较大，可以提高线路的抗雷水平。

（二）配电网防雷建设接地极和导线材料要求

基于配电网安装的特殊施工环境，应该在施工前期选择质量适合的防雷建设接地极和导线材料，以满足现场的施工要求。地网引接线的材质必须是铜制，同时接引线不能够够长以防对其他线路产生影响，同时在安装的过程中，应该尽量避开下水通道或是腐蚀性物质多的地点，以防化学侵蚀对线路进行的腐蚀，进而保证配电网防雷接地设备能够发挥正常的效用。

（三）配电网防雷建设接地设备要求

因为配电网防雷建设接地设备容易受到环境和人为的侵害，因此在安装的过程中要求接入网设备以及配套设备的正常不带电的金属部件均应作保护接地，接电线与电气相连通的部件不能够再使用其他设备，以免电气击穿的事故发生。同时，应尽量保持电缆的外导体和屏蔽电缆的屏蔽层两端与所连接设备的金属机壳外表面的电气接触良好。

（四）配电网接地电极和导电材料的防雷要求

若电缆是不正常的，在电力配电网使用过程中对环境会产生不良的影响。我们通常使用多股铜丝或钢绞线作为电网的引线连接，从接地体到竖杆的接地线不要太长，并预留一部分长度作为接地段接卡或端子，应该尽量避免埋置污水管和排水渠，以避免接地网线对其造成不利影响。接地螺栓处理结构，主要为钢锌作为接地的导体材料。这种材料不仅具有良好的耐腐蚀性和电导率，并不会影响环境。

（五）对系统连接部位的处理

在反雷达系统通常连接到一个部分，这是非常重要的。如果不正确的连接，在系统中不正确的拉螺栓，会导致接地与防雷系统存在严重危害人类的生命。所以，在安装完成后，需要检查，以保证螺栓在地下结构。

（六）使用降阻剂

降阻剂对接地电阻具有直接作用，具有长久性、稳定性的特点。降阻剂自身具备多种成分的导电体，将其埋设在土壤与接地体之间，能够与金属接地体形成一个有效的整体，提高电流流通面。另外，降阻剂的应用还能够降低土壤中的电阻率，起到对周围土壤渗透的效果，从而在接地体周围形成一个较为平缓的低电阻区域。降阻剂的应用可以提高架空输电线路的防雷水平，减少接地体的数量，节约成本费用，提高防雷效果。在使用中设计人员应该根据输电线路的具体接地情况，明确设计目的，充分发挥降阻剂所具有的功能效益。

（七）做好塔杆的接地设计

塔杆作为架空输电线路的支撑条件，自身所具备的接地情况对线路整体防雷性能产生影响。为了降低架空输电线路受到雷击的可能性，对线路塔杆实施有效的接地设计非常重要，设计人员需要做好地形条件及气候条件的调查，分析雷电活动区域及雷击发生的频率，合理布置塔杆位置。与此同时，测量该区域土壤电阻率，确保塔杆接地设计的合理性。

四、结论

雷击事故是造成配电网运行故障的重要因素之一，直接降低了电力系统供电的可靠性。近年来，我国越来越重视配电网防雷保护，在配电网建设中采取了诸多防雷措施。但就目前现状而言，雷害事故问题的形势仍十分严峻，迫切需要深化研究，进一步促进改革和完善。在可能导致雷击事故的各个环节中，配电网接地中存在的问题尤为突出。这就要求在充分认识到防雷接地的重要性，明确接地网设计要求的基础上，必须严格按照合理的程序，运用科学的方法，开展配电网防雷接地的实际工作，以保证配电网防雷的有效性。

参考文献

[1]李景禄.信阳电网防雷现状分析[J].电瓷避雷器，2018（6）：52-53.

[2]李景禄.配电网频发故障的原因分析及整改措施[J].高电压技术，2017（1）：37-39.