(广东电网有限责任公司惠州供电局 516003)
摘要:10kv架空线路是供电系统中的重要组成部分,它是高压输配电的基础。由于电量在输送的过程中会产生电损,所以采用高压输配电来减少电力输送过程中电量的损耗。但10kv高压输电对于变压器及其他供电设备的要求较高,同时输电过程中还不可避免的存在不同程度的高压放电的安全隐患。为了减少供电安全事故的发生,我国一直在致力于研究10kv供电系统架空绝缘导线的防雷技术。本文就来详细探讨10kv架空线路绝缘导线的防雷技术。旨在为10kv供电系统安全优化提供一些参考。
关键词:10kv;架空线路;绝缘导线;防雷技术
引言
电力是现代社会发展必不可少的资源,它对于社会的发展和进步起着重要的促进作用。随着我国电力技术的不断发展,我国的电网建设覆盖范围越来越大,辐射面积越来越广,线网越来越密集,高压及特高压供电线路的占有比例越来越大。高压线路虽然在预防电损上有着明显的优势,但其运行的危险性是不容忽视的。为了提高高压输电的安全,在预防高压触电上供电企业做出了很多的努力和技术更新。高压电的触电危险不外乎高压电弧触电和跨步电压触电两种,而在众多的触电事故中,雷击引起的触电占绝多大多数。研究10kv架空绝缘导线的防雷技术对于提高高压输电安全和减少10kv供电系统线路安全事故的发生有着重要的意义。
一、10kv架空绝缘导线发生雷击的原因
(一)导线变形
我国10kv架空绝缘导线为铝线。由于铝的化学结构相对的不稳定,在长期的高电压状态下会发生形变,这种形变具体表现为结构和铝原子的变化。当铝线的形变严重时就会影响电流输送的稳定性,在铝线结构破损的部分出现较大的电阻。当导线电阻增大,电流不变的情况下导线负载增大,导致局部热量上升。热量在持续上升的过程中会继续加剧导线结构的破损情况,严重时甚至导致绝缘导线断裂。以上问题都会导致10kv架空导线发生较为强烈的放电现象,在雷雨天遭受雷击的概率也就变大。
(二)电流热量
10kv架空绝缘导线在输电过程中由于是高压电,因此不可避免的产生高压放电现象。在雷雨天,当雷电击中放电的绝缘导线,被击中部位的电压就会迅速升高,从而远远超过额定电压。当10kv架空绝缘导线的实际电压高于额定电压时,绝缘导线释放大量的热量,热量过于集中甚至会直接导致绝缘线路的熔断。此时10kv绝缘线路即发生故障。
(三)雷电电荷
10kv架空绝缘导线周围有着较强的电磁场,当雷击出现或架空绝缘导线的上层初选带电云层,雷电电荷及云层中的电荷就会引发绝缘导线的磁场变化。绝缘导线的磁场变化直接导致架空绝缘导线外部的穿场强度发生变化。当导线外部的穿场强度降低,雷击就极易借助空气介质传入绝缘导线内部,从而引起导线内部电压超过额定电压,导致架空绝缘导线发生超负载的问题。
二、10kv架空绝缘导线防雷技术
(一)绝缘子防雷技术
绝缘子防雷是高压电线路中最常用的技术之一。10kv架空绝缘线路绝缘子防雷的具体措施参考如下:(1)采用防雷支柱绝缘子。防雷支柱绝缘子应安装在架空绝缘导线的电线杆上,绝缘子采用剥皮方式安装。(2)采用防雷耐张绝缘子。(3)使用过电压保护器。过电压保护器应安装在直线转角杆或直线杆上。为了提高10kv架空绝缘导线的防雷作用,供电企业要定期的维护和检修输电线路,对10kv架空绝缘导线的损坏、老化及绝缘作用不强的绝缘子进行更换。建议采用绝缘性能较好的复合绝缘子、防雷针式绝缘子,或增肌绝缘子的数量。绝缘子的应用以提高10kv架空绝缘线路的绝缘性能和防雷击的作用为最终目的。
(二)避雷器防雷技术
避雷针具有较好的避雷作用,广泛用于供电系统防雷。现代供电系统防雷一般都选择防雷效果较好的氧化锌避雷器。氧化锌避雷器的结构简单,使用便捷,且释放的电压、电流较其他材料的避雷器更加稳定,不易引起绝缘导线的电压变化。此外,这种避雷器还具有保护架空绝缘导线的作用,其采购价格较低,综合性价比较高,满足绝缘导线防雷的经济效益。一般10kv架空绝缘导线需要在登杆装置上安装YH5WS2-17/50型横置合成氧化锌避雷器,在柱上闸刀位置安装YH5WS-17/50型合成氧化避雷器。
(三)雷击指示器技术
根据10kv架空绝缘导线故障记录,在导线经常发生雷击事故的的杆塔接地线上安装LJZS型雷击指示器,引导雷达通过接地流线引入大地。
(四)降低电阻技术
10kv架空绝缘导线输电过程中电阻是必然存在的,而电阻增大则是引发线路故障和安全事件发生的重要原因。我们已经分析出高电阻情况下导线遭受雷击的概率更大,那么降低电阻则是预防雷击的重要途径。详细降低电阻的措施参考如下:(1)设置水泥杆作为接地导体的载体。在10kv架空线路的输电短加设水泥杆,将水泥杆的一部分深埋至地下,在水泥杆底部设置一块石磨,使水泥杆自身成为一个带电导体,并参与接地导电的任务。水泥杆作为带电导体,其电阻远低于接地导线的电阻,这样有助于雷电通过水泥杆流入大地,从而预防导线遭受雷击时电压负载的情况。(2)采用降阻剂降阻。在水平接地基础设施的根部周围增加高效膨胀润土降阻防腐剂,可降低10kv架空绝缘导线塔杆的电阻,从而引导雷电流向塔杆,最终顺接地线流入大地,预防绝缘导线因雷电的流入引发的线路负载。
三、结语
综上所述,10kv架空线路绝缘导线在长期输电过程中受多因素影响存在安全隐患。雷击事件是影响10kv架空线路安全稳定运行的因素之一,也是安全事故中最常见的类型。为了预防10kv架空线路遭受雷击的频率,建议采用绝缘子、避雷针、雷击指示器及降低电阻的方法进行防雷和识别雷击故障。通过防雷和及时排除故障,能够最大程度的减少10kv架空绝缘导线的遭受雷击引起的安全事件和因此遭受的经济损失。
参考文献
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