有关于防雷有关低压配电线路防雷措施

摘要：低压配电线路在运输电网中具有重要的作用，由于其直接与相关的电气设备进行连接，故低压配电线路安全稳定性会直接影响到电气设备的可靠性。而且低压配电线路主要为架空配电线路以及地下配电电缆，其安全性经常会受到外界环境的影响，其中雷电天气对配电线路危害较大，进而损害相关的电气设备。本文主要探究雷电天气对于配电线路的危害，并进一步分析电压配电线路的防雷措施,并且分别探讨了农村以及城市配电线路的不同方式。
关键字：低压配电；配电线路；防雷；防雷措施

低压配电线路的应用范围比较广泛，其安全性与工业生产以及人们的生活息息相关。低压配电线路主要以架空配电线路和地下配电线路两种方式传输电能。架空配电线路主要适用于农村地区，其原因为农村地区的不发达性，导致电网建设方面也存在着一定的不足。而在城市低压配电网中常采用地下配电线路，其安全性能要比架空配电方式高出很多，而且在防雷保护方面也具有明显的区别。由于架空配电线路裸露于雷电环境下，进行防雷保护时需要综合考虑到直击雷和雷电电磁脉冲两方面因素。但是城市配电线路处于地下，雷电危害主要为雷电的电磁感应。
低压配电线路配电系统与防雷技术的联系
根据低压电力网的接地方式不同，其配电系统也不一样，主要有IT系统、TT 系统以及TN 系统。在城市电网中，TN 系统的TN-C-S 和TN-S 系统较为常用，TN-C-S 广泛使用在城市小区的民用建筑中，TN-S 系统使用在大型的民用建筑(即低压配电设备在专门的建筑物内）。TT系统在农村地区较为常见，部分小城镇以及使用公共变压器民用建筑，低压配电线路常常采用架空的方式入户，此种方式最易受到雷电的侵害。
配电系统不同，防雷技术的方式也会发生明显的区别，对于TT配电系统，为了防止配电线路过电压，需要避免直击雷和感应雷的双重危害，既需要进行接地保护或安装避雷装置防止直击雷的危害，也需要安装浪涌保护器方式感应雷以及雷电的电磁脉冲。而对于城市中的低压配电系统，由于配电线路处于地下，且低压配电线路处于室内，仅需要安装必要的防雷设备防护感应雷的危害即可。
雷电对低压配电线路的危害
低压配电线路一般处于比较开阔的地带，属于雷电的高风险区域。雷电对于低压配电线路的影响主要体现在两个方面：直击雷和感应雷。直击雷是指外露的低压配电线路直接被雷电击中，直击雷中包含着强大的雷电电流，可能会造成低压配电线路超过其额定电压，使内部元件的损坏，对电能的输送带来了一定的影响。感应雷是指带有电荷的雷云放电过程中，会使放电通道周围的磁场发生一定的变化，随着我国科学技术的发展，低压配电线路内部电子元件的精密性有了明显的提高，但是元件的抗电磁干扰的性能却有所下降，特别是接入低压配电线路中的线路均未施行合理的雷电保护措施，使低压配电线路非常容易受到雷电电磁脉冲和过电压的袭击。雷电对于低压配电线路的危害形式主要为：雷电电磁脉冲、雷电电磁感应、直击雷等等。
低压配电线路对雷电防护的基本措施

(一)感应雷的防护措施

对防止感应雷对低压配电线路的危害，我们需要充分的了解感应雷的干扰特性，才能对维护低压配电线路的维护制定出一套合理的方案。目前对于感应雷的防护主要有以下三种措施：

1.屏蔽措施

感应雷易使低压配电线路中产生过大的电压波，进而会产生火花放电，从而损坏低压配电设备中的内部元件，因此我们可以利用一些金属屏蔽体来阻挡以及衰减感应雷的电磁干扰，例如可以在线路外部加金属保护套等措施，或者在架空

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电线的附近放置金属棒将感应雷引开并接地，从而避免感应雷对低压配电线路的干扰。
采用屏蔽措施是保证低压配电线路正常运行的重要保证。也可以，在导线的下方架设耦合地线,在横担和避雷线间架设辅助的地线,并在杆塔顶部采用避雷针系统,横担上增设负角度的保护针和预放等等。这些措施可以在全线实施,但是在实际的操作中应重点在“易击部位”增设这样的屏蔽装置。

2.安装电涌保护器

电涌保护器可以广泛的应用于低压配电线路中，可以用来阻滞过电压给低压配电线路带来的危害，电涌保护器最主要的作用就是限制线路中感应雷引起的过电压，使其不超过低压配电线路的耐受电压。

3.安装避雷器

在低压配电线路的配电网络中安装避雷器是防雷措施中普遍采用的一种方法，避雷器的作用主要体现在两个方面，一是限制感应过电压的幅值，二是吸收雷击过程中的能量。

(二)直击雷的防护措施

(一)传统方法对于直击雷的防护

低压配电线路除了会受到感应雷的危害，直击雷对低压配电线路的危害也是我们不能忽视的因素。对于外露的低压配电线路的保护，一般采用避雷或避雷线作为防直击雷的装置，但是避雷针的位置要和低压配电线路保持一定的距离，以避免避雷针反击。

(二)直击雷防护的新技术

随着人们对雷电的不断的研究，防雷技术也在不断的发展，本文将向大家介绍一种先进的防雷技术—等离子防雷技术。等离子防雷技术的概念早在2000年就被人们所提出，等离子防雷技术于传统避雷针防雷技术最主要的区别就是等离子防雷技术所应用的原理是“电荷避雷原理”，与避雷针防雷技术不同，其技术核心就是利用被保护物与地面之间的绝缘作用，将雷电发生过程中产生的电荷进行抵消。目前，在其他文献中对等离子避雷技术的讲解较多，本文就不在过多叙述。等离子防雷技术的提出在学术界引起了较大的轰动，一些防雷技术专家对此提出了质疑。但是随着等离子防雷技术在雷电高发区的试验成功，等离子防雷技术逐渐被人们所接受。
农村以及城市低压配电线路的雷电防护的方案

(一)农村低压配电线路的防雷措施

在农村地区，实施的低压架空线路配电方式主要为单相两线制和三相四线制，农户用电电压多为220V，故配电方式以单相两线制居多。依据我国低压供电系统的相关要求，低压配电架空线路的主干线以及分支线需要在规定距离内进行接地保护，且零线需要进行重复接地。一般来说，农村低压配电线路通常采用安装浪涌保护器、架设线路屏蔽措施、增设避雷器等方式规避直击雷的危害，对于防雷措施方式的选择应该结合线路的特点以及所处环境。以安装浪涌保护器避雷方式为例，低压配电线路每间隔1000m 处安装第Ⅰ级大通流量10/350μs 波形的SPD。对处于容易遭受直接雷击的低压配电线路进行保护，同时对线路雷电电磁脉冲侵害做到了第一道保护屏障。线路的后端防雷，可以根据需求结合入户电源电表箱安装8μs/20μs 波形的SPD，家用电器端可以采用防雷电排进行保护，整体相当于做到了防护。

(二)城市低压配电线路的防雷措施

目前，城市中低压配电线路主要为TN系统，同样采用安装电源电涌保护器的方式进行保护。但相对而言，对地下低压配电电缆中安装电涌保护器较为简单，且保护器安装的间隔距离可以稍长一些（即大于一千米），而且基于城市低压配电线路本身的特性，电涌保护器保护效果以及可靠性也会得到相应的提升。
总结
低压配电线路安装质量的好坏直接影响着电气系统运行的稳定性，因此对于低压配电线路的雷电保护也是不可忽视的，随着对防雷技术的研究，我国的防雷电技术发展的已较为成熟，特别是对于直击雷的维护，各种检测雷电的技术也在不断的发展，直击雷对电力系统的危害程度也越来越低。但是，随着电子信息技术的快速发展，低压配电线路的功能不断的增强，其内部的电子元件也愈加先进，感应雷对低压配电线路内部的电磁干扰成为低压配电线路设备故障的主要问题，所以对感应雷的电磁干扰以及过电压的抑制未来防雷技术发展的重点。
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