摘要：为提高配电线路的运行可靠性，针对部分片区配电线路架导线雷击断线故障突出的问题，文章有针对性地从架空导线雷击跳闸现场情况、机理、防治技术措施等多方位进行全面科学的诊断分析，实施相应的防雷治理措施，并取得了良好的配电线路防雷技术经济成果。
关键词：架空配电线路；雷害分析；防雷措施
Abstract: in order to improve the reliability of the distribution circuit, against part of district distribution circuit frame wire lightning bolt fault outstanding questions, the article has pointed from overhead conductors lightning trip the site condition, mechanism, prevention and control technology measures and other multiple comprehensive science"s diagnosis, implement relevant management measures for lightning protection, and have achieved good economic results distribution circuit lightning protection technology.
Keywords: overhead power distribution lines; Ray against analysis; Lightning protection measures
中图分类号：U224.3+1文献标识码：A 文章编号：
本文对佛山某个地区的防雷方面进行了研究，10kV配网输电线路故障中以雷击跳闸占大部分，线路故障基本上是雷击跳闸引起。近年来，由于环境条件的不断劣化，输电线路雷击跳闸故障日益增多，严重影响了线路的安全运行。据运行记录，雷击跳闸约占配网架空输电线路故障的60％以上，而且大部分雷害集中在重雷区的珠三角地区架空线路，主要是因为珠三角雷击活动频繁，线路耐雷水平低，防雷效果差。在对10kV大进线仿真研究后发现雷击主要针对10kV架空输电线路，特别是城乡结合部的10kV架空输电线路采取有效的防雷措施，防止雷击跳闸可大大降低配网输电线路故障。
降低杆塔接地电阻是提高配电线路耐雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。实际上杆塔接地系统存在较大的接触电阻，必须采取有效措施降低杆塔接触电阻，才能真正起到防雷作用。水平接地体的冲击系数与接地体长度有关，当单射线的长度上升时，冲击系数α上升很快，当采用伸长接地体时，有可能因电感影响更加显著而出现冲击系数大于1 的情况。所以为了在雷电流下得到较好的接地效果，建议每根射线的最大长度不超过规定值。
经过防雷研究，对配网采取有效的防雷方法和措施。如降低杆塔接地电阻、安装避雷器、提高绝缘水平、投入自动重合闸装置等。但在采取这些防雷措施时，往往容易忽略如下问题，造成防雷效果不佳。配网输电线路防雷必须注意这几个问题，研究改进防雷措施，才能获得事半功倍的防雷效果。
一、接触电阻问题
配网输电线路杆塔必须可靠接地，才能确保雷电流泻入大地，保护线路绝缘。实践证明，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。为确保接地电阻符合设计要求值，我们必须按照运行规程要求定期测量杆塔接地电阻，通常是用ZC-8 型接地电阻测试仪测量，拆开所有接地引下线来测量接地网的工频接地电阻。而雷电流是从杆塔顶部泻入大地的，从防雷角度来说，防雷接地电阻应是整个泻流通道的电阻，包括杆塔与接地引下线之间的接触电阻、接地体自身的电阻、接地体与土壤之间的接触电阻及土壤电阻，而不仅仅是接地网的电阻。实际上杆塔接地系统存在较大的接触电阻，必须采取有效措施降低杆塔接触电阻，才能真正起到防雷作用。
杆塔接地系统中的接触电阻，主要出现在杆塔接地引下线的接地联板处，主要是接地联板螺栓没有紧固，在雨水作用下，形成污秽层。特别是在杆塔防锈刷漆时，油漆渗入接地联板里面，接触电阻更大。
二、冲击电阻问题
从水平接地体的工频接地电阻计算公式：
（式中ρ为土壤电阻率，l为接地体长度，t 为接地体埋深，d 为接地体直径）。
可知工频接地电阻与接地体长度有关，接地体越长，工频接地电阻越小。但在防雷接地中主要考虑雷电冲击接地电阻，冲击接地电阻与工频接地电阻有以下两点主要区别：一是由于雷电流相当于高频，接地体的电感效应将使延伸接地体在雷电流的作用下呈现较大的阻抗；另一方面，由于雷电流幅值很大（数十千安），接地体的电位很高，其周围土壤中的电场强度将大大超过土壤的耐压强度（8.5kV/cm左右）,在接地体周围的封识会产生强烈的火花放电。实验表明，单根水平接地体的电位为1000kV时，火花放电区域的直径可达70cm。这种在土壤中形成的强烈放电可使土壤的等值电阻率ρ大为减少。所以，这种火花效应将使接地体的冲击接地电阻Rc 比工频接地电阻R 大大减少。通常把冲击接地电阻Rc 与工频接地电阻R 的比值叫做接地体的冲击系数α，其值小于1。
水平接地体的冲击系数与接地体长度、雷电流幅值、土壤电阻率等因素有关，当单射线的长度l上升时，冲击系数α上升很快，当采用伸长接地体时，有可能因电感影响更加显著而出现冲击系数大于1 的情况。所以为了在雷电流下得到较好的接地效果，建议每根射线的最大长度不超过以下数值：
土壤电阻率
500
2000
5000
每根射线最大长度（m） 40 80 100
三、避雷器的安装问题
目前，国内外已广泛采用线路合成绝缘氧化物避雷器用于输电线路防雷，并取得明显的效果。实践表明，金属氧化物避雷器无论在防止雷直击导线方面，还是在雷击塔顶或避雷线时的反击方面都非常有效的。特别是位于高土壤电阻率的容易绕击的山区线路，采用传统的防雷措施往往收效甚微，只有采取安装线路避雷器的防雷措施，才能有效防止雷击闪络故障。
有关试验分析表明：1）杆塔的接地电阻对线路的耐雷水平影响很大。不论避雷器安装方式如何，线路的耐雷水平基本上随接地电阻的增加而减少；2）避雷器能承受较大的雷电流所产生的放电能量，从通流容量来说有较大裕度，可以保证避雷器和线路安全。
因此，对于杆塔接地电阻较小的，只要在两边相安装避雷器，即可有效地提高线路的耐雷水平，可以满足防雷的需要。而当杆塔接地电阻较大时（大于60Ω），若只在边相安装2 支避雷器，虽然也可明显地提高线路的耐雷水平，但耐雷水平只为109 kA。此时，若在中间再多装设1支避雷器，则可使线路的耐雷水平更进一步提高。
由于配电线路避雷器的投资较大，因此易击段和易击点的确定是非常重要的，必须进行技术经济比较和分析。线路避雷器安装地点的确定应根据线路的具体运行情况，如历年跳闸率、易击段、易击杆塔，充分利用雷电定位系统对有关雷电和线路落雷参数进行分析，结合线路杆塔的各种参数，包括地形、线路运行最高电压以及绝缘配合等因素来综合考虑。
配电线路避雷器安装时应注意：1)水平排列、垂直排列的线路可只装上下两相，三角形排列的线路安装上相；2）易击点析杆塔安装了避雷器，如相临杆塔接地电阻偏高，最好在两侧相临杆塔上同时安装；3）安装时尽量不让避雷器受力，并保持足够的安全距离；4）避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不得小于25mm2，尽量减小接地电阻。
配电线路避雷器的应用仍有很多技术性问题尚需解决，各单位需积极积累线路运行经验，做好线路防雷基础统计工作，充分利用雷电定位系统，解决易击段、易击杆和安装相别的选择，杆塔接地电阻、地形等因素对防雷效果的影响关系等问题。同时采用理论计算分析和校核以达到较好的运行效果，及时跟踪和总结线路避雷器运行经验，使这项线路防雷新技术得以有效应用。
四、雷击性质问题
配网架空输电线路上出现的雷过电压有两种形式：感应雷过电压和直击雷过电压。经实测，输电线路感应雷过电压最大可达到400kV左右，它对10kV 及以下线路绝缘有较大的威胁，我们在采取各种防雷措施时，对雷击性质未能有效地分析，很难准确地区分每次线路雷击故障的闪络类型，是反击还是绕击，在防雷措施上的针对性不强，存在一定的盲目性，造成防雷效果不佳。只有把雷击性质确定了，才能采取相应有效的防雷措施。
影响雷害的因素很多，要准确判断雷害故障的性质，必须掌握线路的运行状况，结合现场地理情况进行综合分析。
雷电活动是一种复杂的大自然现象，目前没有哪种防雷措施，能够起到绝对防雷作用，即使比较成熟的防雷措施，也只能是相对降低雷害概率，减少线路雷击跳闸次数。为大幅度降低或消除线路雷害事故，必须在实践中探索，不断积累运行经验，完善配电线路的防雷措施，采取更有效的防雷措施。
参考文献
【1】 重庆大学、南京工学院.高电压技术. 北京：电力工业出版社，1981.
【2】 周启龙、刘恒赤. 高电压技术.中国水利水电出版社，2004.
【3】 陆宠惠等．线路雷电过电压的绝缘配合．送电线路防雷、接地技术文集．全国电力系统送电专业运行工作网。
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