摘要:近年来,随着我国科学技术的发展,人们的生活质量得到了普遍提高,同时对电力系统的安全稳定性提出了较高的要求。10KV配电线路是目前最为常用的配电线路,其是影响配电线路防雷效果的直接因素。但是,10KV配电线路雷击故障时常发生,其不仅造成线路障碍,还会给人们的生活带来极大的不便。本文就对10KV配电线路防雷水平和提高措施进行深入探讨。
关键词:10KV配电;线路;防雷;措施
10kV配网雷击故障经常出现,使得配网系统无法安全、持续地供电,影响了用户的用电服务,同时,也带来了诸多的故障问题。必须深入分析配网防雷水平的影响因素,从这些因素入手来采取技术措施、加强管理,想方设法提高配网系统的绝缘水平,通过更新防雷设备等来提高配网线路的防雷水平。
1 10kV配电线路雷击过电压的主要形式和特征
(1)10kV配电线路雷击过电压的主要形式有两种,分别为:①直击雷过电压,即天上的雷云直接击在一些电力装置上,有强大的雷电流通过该电力装置而倾泻如大地,导致在该电力装置上产生很强的电压。②感应雷过电压,指的是雷云的电流击中10kV配电线路附近的路面,由于强烈的电磁感应作用,在导线上产生了感应电压。(2)10kV配电线路雷击过电压的主要特征:根据相关研究表明,由于直击雷过电压而导致10kV配电线路出现故障的几率其实并不大,造成10kV配电线路出现故障的主要因素,其实是感应雷过电压。当雷云击中地面的时候,就会对周边的一些电力装置形生电磁感应的现象,由此在10kV配电线路上产生了感应过电压,这些电压一般都能达到数10kV的电压乃至数百千伏的电压,而一旦感应电压超过了80kV,就会使得感应电压跟线路的工频电压的总和超过了绝缘子的50%放电电压,从而使得10kV配电线路跳闸。
2 有关10kV配电线路的防雷水平分析
2.1架空绝缘导线的防雷技术
发生雷击后会使得架空绝缘导线受到非常严重的影响,并致使线路中的绝缘子发生闪络现象,这种情况会对导线的绝缘层产生破坏作用,使得绝缘层被击穿,此时线路的表面会出现很多击穿后留下的小孔隙,电弧弧根的燃烧只能在针孔附近进行,那么这样即很容易烧断导线,导致配电线路无法正常工作。要预防,可两种方法来实现:首先是堵塞法。这种方法的作用是可以有效避免架空线路在雷击后的闪络,从而形成工频续流起弧;另一种方法则是疏导法。这种方法的侧重点是把绝缘子周围的绝缘导线裸线化,将工频电弧的弧根进行转移,从而有效防止在发生雷击后导线被烧断的可能。
2.2终端杆塔的防雷技术
终端杆塔的防雷技术,其核心技术是在配电线路的末端位置安装避雷器,以此来避免雷击时可能出现的线路断开的状况。使用这种防雷技术,其最大的优势是可把配电线路中的磁场能量有效转换为电磁量,同时会使得配电线路中的电压相应地增高一倍。
2.3交叉跨越方式
通常情况下,配电线路若发生交叉跨越的状况时,其中一条线路一旦被雷击,那么极有可能造成空间击穿,此时就出现两条线路全部断开。因10kV配电线路存在具有一定的差异性,高于10kV的线路会产生感应过电压,使得线路跳闸;所以在进行线路实际架设时,应尽可能避免出现配电线路的交叉跨越的情况。
3 提高10kV配电线路防雷水平的方法
3.1提高架空绝缘导线的绝缘能力
在同塔多回路和两导线交叉跨越的线路设计中,最重要的是线路的绝缘工作。二者均是在线路遭受雷击电压时,由于线路间的垂直距离较短,防雷水平降低导致绝缘子出现闪络现象。因此,提高架空绝缘导线的绝缘能力至关重要。
目前常见的的提高架空绝缘导线绝缘能力的有增加绝缘子片数,以绝缘导线代替裸导线,在绝缘子与导线之间增加绝缘皮等比较直接的办法,这些都只是直观上叠加了绝缘导线的绝缘能力。还可以通过改变绝缘子的连接方式,以并联的方式对雷过电击进行分流,达到提高防雷水平的能力。当然,除了通过物理或化学的办法对防雷技术进行改进的同时,还需要注意提高所用绝缘导线和绝缘子的质量。很多时候出现线路故障并不是因为线路连接方式有问题,而是由于绝缘子质量不达标,疏于管理,没有及时更新换代。因此,一定要在采购环节和管理环节严格把关,购买质量达标的绝缘子,定期检查绝缘子是否出现破裂,老化等现象,避免线路出现故障。
3.2安装避雷器
配网系统以及线路中配置避雷器是一种科学、有效的雷电防护方法,而且在全球也得到了认可。事实证实,当避雷器设置于配网线路中,即便杆塔遇到强雷电袭击,雷电也能出现分流,电流能够经杆塔流向大地,如果雷电流值过大,超出特定的标准值,避雷器则此时能够引导高雷电流流向相邻杆塔,控制雷击故障问题。如果配网线路遇到感应雷过电压,雷电流也能顺着线路朝着导线两端传播,雷电流值过高,超出常规数值,线路避雷器加入分流,超高的雷电流则能经避雷器流向大地。将绝缘子和避雷器之间并联,能够发挥优势的钳位功能。如果避雷器的残余电压较低,尚未达到绝缘子串一半的放电电压,此时,就算雷击电流上升,也只能提高避雷器的残余电压,绝缘子依然保持完好,不会出现闪络问题。
3.3降低接地电阻
降低接地电阻是众多防雷技术中的一个科学方法。当前主要通过两种方式来控制接地电阻:首先是水平接地体的运用。这种方法是在10kV配网线路上安装接地体,以此来实现对接地电阻阻值目标的控制,这个实施方法已经取得了一定成效,但所存在的问题是水平接地体的使用相对不够耐久,抗腐蚀性能力也较差,不符合其预期的标准要求。对此目前最有效的办法是根据实际需求对水平接地体进行优化,来提高其使用的质量。另一种方法则是利用降阻剂。通过降阻剂来控制接地电阻阻值,通常是把其埋设在水平接地体周围的土壤,从而有效控制接地电阻值,降阻剂电阻率较低,使得降阻剂和土壤之间的接触电阻逐渐消失,另外降阻剂有着很强的吸水性并同时能有效保全水分,使得水分朝着土壤四周蔓延,这样就达到了控制土壤电阻的目标。
3.4提升相关产品质量
若是没有质量上乘的组备零件,也无法真正长期有效的预防雷害,如果使用的产品质量上不合格,经常性的更换肯定会消耗大量的人力、物力和财力,就比如至关重要的绝缘子,如果用的是劣质绝缘子,说不定防雷不成反而加重雷害影响,如果使用高级些的绝缘子,配电线路的绝缘水平普遍大大提高,因此,我们在进行安装防雷装置时,切记要与诚信商家进行合作,保证每一零件质量达标,加强对施工人员的培训与管理,努力不要在质量的问题上因小失大。
3.5加强配电网防雷技术的监管
为了确保10kV配电线路防雷工作的有效开展,提高各部门的工作效率,必须要加强对防雷工作的监督与管理。要实施全方位的配电技术监管工作,对防雷的方法、技术、操作要领等各方面进行有效控制,要安排专门的配电网防雷工作监管人员,提高监管人员的专业水平。要在监管过程中对防雷点的故障率进行准确统计,合理评估配电网的防雷需求,并以具体的数据为参照,监督与管理好防雷工作的开展,确保防雷工作的扎实有效开展。在监管过程中,一旦发现线路中存在故障,要及时分析故障发生原因并及时采取有效措施予以补救,并对故障的具体情况进行上报,更加规范地开展配电网防雷技术的监管工作,提高配电网的防雷水平。
4 结语
随着我国现代化经济发展的步伐逐渐加快,电力能源依赖的程度也会越来越高。10kV配电线路在我国目前已经形成了广泛地应用体系,在经历了数次更新换代之后,功能性日益增强;10kV配电线路担负着民用电力供应的重要职能,同时是中小企业用电的标准系统配置,这种复杂的配置关系将雷电影响的范围扩大到生活、生产两个方面。因此,采用科学地方法和技术提高防雷水平,是对我国配电网络系统的进一步完善,具有十分重要的作用。
参考文献:
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