城乡低压配电线路防雷保护的差异

随着当前社会经济的快速发展，电力的需求日趋增加，电力的发展已成为推动社会向前进步的重要动力，渗透到社会的各个行业，紧密联系着人们的日常生活。在使用电能的过程中，大家都希望电力线路能够提供最稳定、最安全的电能，保障我们的用电设备安全正常运行，服务于我们的生活。
　　
　　但是在现实中存在诸多的不确定因素干扰着电力系统，尤其是遍布城乡的供电网络，运行中存在着各种各样的安全隐患。有人为因素也有自然因素，由人为因素引起的故障一般来说是可以克服的。
　　
　　而由自然因素造成的线路故障有着较大的不确定性，影响的范围面广量大。尤其是广泛分布在农村地区的低压配电线路，受到自然灾害的影响有可能是致命的。当前由雷电引起的自然灾害不甚枚举，雷电已成为城乡低压配电线路的主要“杀手”之一，引起的线路故障、人员伤亡、设备损坏逐年上升。
　　
　　据有关资料统计，大部分的雷电感应和雷电入侵来自于电力传输线。因此加强对城乡低压配电线路的防雷保护，已成为保障城乡低压配电线路安全可靠运行的首要任务，是保证电气设备正常运行的基本措施之一。
　　
　　众所周知，我们国家的低压配电网普遍采用10kV变380/220V电压供电系统，但城乡的低压电网由于所处的环境不同其供电方式存在一定的差异，由此形成的线路防雷保护也不尽相同，下面就城乡低压配电线路的防雷保护做初步的探讨。
　　
　　一般来说，城市电网的安全性、稳定性要好于农村电网，这不仅是因为城市对电力需求的要求高，还在于其采用的配电网设备更为优良、更为先进。在城市中我们往往很少看到低压架空线路，大部分低压线路采用电力电缆埋地入户，既保证了供电系统的安全，也促进了城市的美观。但是在农村广大地区要实现这样的要求，其一经济条件是难以达到的（电缆造价一般是架空线的10倍）；其二是不便于维护，因为农村供电分散，不像城市具有一定的规划性；三是在现有条件看来也没有必要，一些发达国家也普遍采用架空线路。因此，根据城市与农村低压配电网的具体要求采取不同的防雷保护措施，既能达到对线路的防雷保护，又要避免过多的经济投入，即要实现良好的“性价比”。
　　
　　在我们国家低压配电网中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。在城市的低压配电系统中普遍采用TN系统的TN-C-S和TN-S系统，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10kV/0.4 KV变电所设置建筑楼内）中。而在广大的农村地区则普遍采用TT系统，包括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，线路大部分处在雷电防护区的LPZ0A区，直接暴露在直击雷和雷电电磁脉冲的袭击区，极易遭受直接雷击和雷电电磁脉冲的破环。而在城市中低压配电线路由于采用埋地引入，其遭受雷击的可能性非常低，线路防雷保护主要对象是雷电电磁脉冲及操作等形成的浪涌过电压。
　　
　　因此，在城市中低压配电线路的防雷保护一般采用分级安装8/20μs波形的电源电涌保护器（SPD）进行保护。相比较而言，其线路的SPD安装要容易的多，保护效果及可靠性会得到很大提高。但由于低压供电系统采用TN制式，SPD的安装相对复杂些，大部分为多片SPD组合。而在农村广大地区的架空低压配电线路要做到较好防雷保护，其难度是比较大的，既要考虑线路直击雷的防护，又要防御雷电电磁脉冲的侵袭。
　　
　　一般说直击雷的防护可以采取避雷针、带、线以及网等形式，但在农村地区实施这样的保护既不切实际也不经济，且操作起来难度大，防雷效果单一。在农村地区实行的低压架空线路普遍为TT系统的单相两线制和三相四线制，尤其以单相两线制居多。
　　
　　根据我们国家低压供电系统的要求，架空线路的干线和分支线的终端以及沿线每间隔1000米，其零线要做相应的重复接地。因此对于农村广大地区低压配电线路要采取直击雷防护，要结合线路特点，因地制宜地采取保护措施，即在低压配电线路每间隔　1000米　处安装第Ⅰ级大通流量10/350μs波形的SPD。对处于LPZ　0A　区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8/20μs波形的SPD，家用电器端可以采用防雷电排进行保护，整体相当于做到了三级防护。
　　
　　从上可以看出农村地区低压线路的防雷保护相对城市TN系统低压配电线路的防雷，设置要简单的多（一般均为单相电源线路），但主要特征是面广、量大。在实际应用中，城乡防雷相比存在着一定的差异，有可能达不到预期的效果。但农村地区采取了上述保护将会大大增强低压配电线路的防雷能力，整体提高了农村地区低压配电线路防御自然灾害的水平，在一定程度上保障了低压配电线路安全、可靠运行。
　　
　　随着现代防雷技术不断的更新，防雷产品性能的提高，SPD的应用已逐渐成为了大众化产品，“物美价廉”逐渐被人们所认同。尤其在当前，各种家用电器的大量使用，低压配电线路实施的防雷保护符合了当前农村经济的发展需求，其应用有着广阔的前景。总之，城乡低压供电系统的不同，导致了城乡低压配电线路的防雷保护存在着一定的差异，我们在实施低压配电线路防雷保护的过程中要应因地制宜，结合低压供电系统的特点，做到安全可靠，科学实用，经济合理。为低压供电系统提供良好的防雷保护，让防雷减灾福祉于民。