(广东雷能电力集团有限公司510000)
摘要:10kV架空配电线是电路系统的重要组成部分,它最大的缺点就是绝缘水平很低,因此容易受到雷电的干扰,工作人员应该研究10kV配电线对雷电的防护措施,这样才能够保证线路的安全,保障人们的正常生活。
关键词:架空线路;防雷措施;具体分析
引言
随着我国国民经济的不断增长,电力作为一种能源已经给人类社会带来的光明与前景,所以供电可靠性会直接影响到人们的工作生活,同时人们对配电网的安全性要求将会越来越高。由于10kV架空配电线路的绝缘水平相对较低,且网络结构比较复杂,很容易发生雷害事故,从而将影响到配电网的供电可靠性与安全,严重的将会使人民的生命财产安全受到一定的威胁。
所以,分析雷电造成配电线路出现的隐患问题,并且找到切实有效的防雷措施,对于人们的工作生活用电与安全具有非常重要的意义。
一、雷害事故的判别及特征
雷害事故的发生都有其相应的特征,只要我们了解和掌握这些特征必定可以采取较好防范措施。
1.容易遭受雷击的杆塔大部分处于。
(1)山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔。(2)傍山又临水域地段的杆塔。(3)山谷迎风气流口上的杆塔。(4)处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔。
2.造成反击的原因。
(1)杆塔的耐雷水平很低。(2)接地电阻大,同一杆塔有多相闪络。(3)闪络杆塔在易受雷击地区,历年落雷频繁。(4)相邻的杆塔可能同时闪络(但不同相)。
3.造成绕击的原因。
(1)杆塔处于易受雷击地区,历年落雷频繁。(2)杆塔的耐雷绝缘水平设计很高。(3)接地电阻很小,同一杆塔发生多相闪络。(4)一基杆塔或相邻两基杆塔的顶相或同一边相闪络。(5)山区较高的杆塔,相邻两基中相或边相闪络。
二、10kV架空配电线路遭受雷击的原因与危害
(1)10kV架空配电线路遭受雷击的最根本原因是绝缘能力低下,这是因为它特殊的材质,导致10kV架空配电线路在正常的工作运行中很容易在雷雨天气中遭受雷击灾害。当特殊天气中打雷的时候,雷电会击穿10kV架空配电线路,这是因为10kV架空配电线路不能够承受被雷电击中时的电压导致雷电击中。当10kV架空配电线路被雷电击中以后,会有大量的电压在极端的通道内不断的融化电线,当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,在极端的时间内电线就会被熔断,从而导致10kV架空配电线路终端,引发线路跳闸事故,对人们的生活造成很大的影响。很多的地区尤其是偏远地区雷电的防护措施十分简单,保障不够到位,经常会遭受雷电灾害,当10kV架空配电线路由于雷电灾害损坏时,人们不仅要浪费大量的人力和物力来维修,而且维修之后的10kV架空配电线路没有得到进一步的防护措施,就会更加容易遭受雷电的破坏。
(1)雷电造成的危害
架空线路在被雷击或者附近线路落雷的时候,导线上由于电磁感应的作用出现过电压,该过电压通常会比线路相电压高出很多,导致线路绝缘出现破损,致使发生烧损导线、跳闸、击穿瓷瓶、避雷器爆裂等事故,严重的甚至会烧毁变电站设备等事故,既影响到设备的安全工作与日常生产,又造成了一定的经济损失。
三、10kV架空配电线路防雷的有效措施
1提高配电线路的绝缘水平
在出现感应雷过电压时,因为配电线路的绝缘水平比较低,而绝缘子闪络的几率相对较大。所以,应当进行合理的选择设施与器材,在施工过程中间距要有所规范,为提高配电线路的绝缘水平,宜采取增加绝缘子片数或者更换绝缘子型号的方法,从而能够使配电线路的闪络概率得到有效降低。根据配电线路的详细情况让绝缘子片数有所增加,若每增加一片的话,冲击放电的电压可以提高1倍左右。或许采取瓷横担,由于瓷横担比铁横担的耐雷水平高出3倍多,所以在10kV架空配电线路中宜尽可能采用瓷横担;对于已装配铁横担的线路,宜更换为更高级的绝缘子,比如将P15型绝缘子适当更换为P20型。
2安装线路避雷器
对于雷电活动频繁或者土壤电阻率较高的区域,经由安装避雷器于配电线路杆塔上,可以起到抑制过电压与提高线路的耐雷水平的作用,在雷击闪络过后抑制工频续流起弧,从而实现保护线路的效果。
安装避雷器一般需要注意的事项有如下几点:
(1)选择避雷器
在避雷器安装之前,一定要详细选择避雷器,按照配电线路的特点,氧化锌避雷器的优点拥有体积小、重量轻、耐污性与散热性好,非线性电阻特性表现良好,它可以对工频续流快速截断,对雷击时的放电能量加以吸收,从而有效抑制感应雷过电压;甚至能在避雷器后装设串联间隙,由于串联间隙的隔离效果,避雷器装有电阻片的部分不承受系统的运行电压,使电压在长期运行下的电老化问题有效得到减缓,而且更不会在线路的运行中造成安全隐患,所以氧化锌避雷器是值得推荐使用的一种。
(2)避雷器安装地点的选择
在10kV架空配电线路中安装避雷器是实现防雷有效的举措,但避雷器只能对所在杆塔加以保护;若果是全线安装避雷器,从经济上来说难以合理,而且安装避雷器于每基杆塔的每相中的运行维护也是问题的关键所在。所以,在配电线路中安装避雷器进行保护要有选择性,建议安装地点为:在雷害事故频发区段的杆塔处进行安装;在刀闸、柱上开关、配电变压器等配电设备进行安装;在配电线路T形接处进行安装;在电缆线路与架空绝缘导线转换处进行安装。
对于在偏远山区地形相对复杂与接地电阻偏高而且曾出现过绝缘子闪络的杆塔而言,在转角杆处为了预防感应雷电波因双向进波幅值的升高导致绝缘子出现闪络,宜加装一组避雷器于角度小于100度的转角杆上进行保护;为预防出现电压等级异同线路交叉跨越点事故,加装一组35kV线路避雷器在与10kV线路交叉的35kV线路的交叉挡的两侧处。
(3)降低杆塔接地电阻
在影响电力系统的安全稳定方面,架空线路杆塔接地的电阻值变化也是其中一个重要的因素之一,尤其在部分偏远山区、多雷活动区,其线路因杆塔接地出现电阻高而导致雷击闪络事故经常存在,使电网的安全稳定性受到一定的影响。为了让线路耐雷水平得以提高与使线路雷击跳闸率得到降低,对线路杆塔接地加以降阻改造是最有效的举措,而通常使用的降阻改造措施主要有:外引接地、使接地体尺寸有所加大、深埋接地极、水平外延接地体或采取降阻剂等措施。在实际使用当中应采取何种方法进行降阻,宜按实际情况认真做好技术经济对比,再到现场认真勘测计算、计划后,从而选出最为经济合理的方法;通常情况下在水平接地体导入降阻剂不但经济实惠而且效果相当明显。
(4)提升线路绝缘能力
10kV架空线路容易遭受雷击灾害的最主要因素就是绝缘能力低下,因此雷电来临的时候,线路才会经受不住过高的电压,从而发生故障。因此,人们可以从提升线路绝缘能力的角度来思考,提升10kV架空线路的绝缘能力,能够从根本上加强线路的抗雷击能力。在10kV架空线路施工的时候,应该在选材上严格要求,根据国家规定选择优质的绝缘材料,不能够因为价格便宜就选择绝缘能力低的材料,这样会对未来线路的运行造成很大的安全隐患,选材要科学合理。还可以在建设线路的时候增加绝缘子片,绝缘子片分为很多种类型,工作人员应该根据当地的天气情况,以及地势条件来选择最合适的型号。
结束语
综上所述,本文对10kV架空线路遭受雷击的原因以及危害进行了简述,并对10kV架空线路防雷措施配置方案进行了具体分析,由此可知线路的防雷措施对安全性有很大的影响,所以人们应该对10kV架空配电线的防雷措施提起重视,保障线路的安全,对此应该充分研究,从而推动电力事业的发展。
参考文献:
[1]陈浩,姜建勋.10kV配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究电测避雷器,2016
[2]孙海渤.防架空绝缘导线雷击断线的新型防弧金具.高电压技术,2017