探析 10kV 配电线路雷击事故产生原因及防雷措施

发表时间:2020/9/18   来源:《当代电力文化》2020年第11期   作者:刘艳博
[导读] 在供电工作中,10kV配电线路的安全稳定运行,与社会生产和人民生活用电关系
        刘艳博
        河北电力工程监理有限公司  河北 石家庄 050021
        摘要:在供电工作中,10kV配电线路的安全稳定运行,与社会生产和人民生活用电关系密切,因此,电力工作者需要确保10kV配电线路处于良好运行,这也是各级供电部门的工作重点。在实际工作中,10kV配电网的安全稳定运行,常因雷击事故的发生,给供电的稳定性与安全性带来不利影响,也严重影响生产与生活的正常用电。为此,需要重视对10kV配电线路发生雷击事故的原因进行认真分析与总结,才能及时发现配电网运行过程中发生的雷击隐患,及时采取相应的安全措施,防止雷击事故发生,更好的保障配电线路的运行安全,为人们生产、生活提供良好的用电服务。
        关键词:10kV配电线路;雷击事故;原因;防雷措施
引言
        对10kV配电线路来说,雷击带来的危害极其严重,会导致电源开关跳闸、绝缘子串炸裂,进而引发一系列的接地故障。当配电线路受到雷击时,极有可能因为接地线上的高电压,导致塔杆上的间隙被击穿。除此之外,当导线被雷电击中时,会导致绝缘闪络并引发相间短路,这种短路会造成金属器具烧断,从而引发故障。
1雷击对架空配电线路的危害
        雷电是一种伴有闪电和雷鸣并释放巨大能量的自然现象,闪电平均电流可达数万安,电压可达亿伏。雷电具有很强的破坏性,其对架空配电线路的危害主要有以下三点。(1)造成线路绝缘子闪络,雷击可能导致绝缘子损坏,引起单相接地及相间短路,使得线路导线、金具、接地引下线受损。(2)造成供电系统跳闸或线路输供电中断。(3)形成过电压,以行波的形式向变电站传输,对变电站运行设备绝缘造成损害。
2配电线路遭受雷击的原因
        2.1绝缘子存在质量问题
        绝缘子是10kV配电线路中常用的电气部件,是一种特殊的绝缘部件,在架空输电线路中起到重要作用。如果绝缘子自身质量存在问题,极易在雷击发生时,因过电压而导致绝缘子被击穿或沿表面闪络,导致配电线路出现接地故障和短路故障,影响配电网正常运行。
        2.2配电线路的地理位置不利于防雷
        地理环境也会对避雷器的效果带来影响。广东地区地形复杂,杆塔多设置在山头或迎风坡,线路的布设复杂、跨度大,导致防雷接地装置难以安置,因此接地极与接地电阻发挥不了作用。而且当山岩及其土壤电阻率较高时,接地电阻值难以达到要求,加之杆塔电位升高会更容易引发雷击造成故障。经过对实际情况的观察,广东部分地区工频接地电阻值严重超标,地电位反击以及雷击电流泄放都会受到一定程度的影响,进而导致避雷器或变压器损坏。除此之外,还有经过矿产区上空的配电线路、铁路附近的配电线路在安置避雷器时,受金属矿产、铁轨等因素的影响,其效果也会减弱。
        2.3避雷器性能失效
        为了降低配电线路以及相关电气设备遭受雷击过电压而造成损坏,采用避雷器是一项重要的防雷措施,也是配电线路不可或缺的主要设备之一。避雷器是通过保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流幅值而避免雷击事故。但在现在很多地区仍使用传统或已经淘汰的避雷器件,其避雷效果相对而言较为有限,也易发生避雷器性能失效的情况。在雷击灾害发生时,易造成供电系统故障及配电线路损坏事故发生[3]。


        2.4避雷装置安装质量不过关
        氧化避雷器是大部分配电线路用以预防雷击的选择措施,但由于目前配电线路大多都是以架空形式且布设范围较广,无法做到将避雷器配备到所有的线路上去,导致部分配电线路易引发雷击。除此之外,有些避雷器本身质量也不过关,即便安装了避雷器,也依旧无法较好地防范雷击伤害。
3  10kV配电线路主要防雷措施
        3.1采用绝缘设施
        在配电线路的防雷对策中,首先要注意的是使用更多的防雷材料和避雷器。绝缘材料作为一种重要的防雷措施,在预防雷击事故中发挥着重要的作用,并能在一定程度上最大限度地降低雷击事故的影响。目前,配电线路比较复杂,往往涉及大量的金属材料,因此有必要加强配电线路的绝缘能力,防止雷击事故的发生。这就要求相关人员认真检查配电线路的绝缘能力,及时整改老化的绝缘材料,选择合适的绝缘材料进行更换。此外,一些绝缘设施,如避雷器,应及时安装。避雷器具有防雷效果突出、安装简单的特点,能很好地预防雷击事故。然而,像配电线路的绝缘材料一样,避雷器也是一种容易老化的设备。因此,不仅要对避雷器进行维护,还要安装一些与避雷器相匹配的设施,以加强避雷器的作用。
        3.2安装架空避雷线
        架空避雷线是一种比较传统但有效的配电线路防雷保护措施,且不需要频繁地进行维护工作,因此被广泛地应用于10kV配电线路防雷中。但是,安装架空避雷线的投资成本相较于其他的防雷措施而言较高。线路的地质状况、避雷线的角度都会对雷击结果造成影响,通常雷击发生在10kV配电线路上时,大量的云层会在绕过避雷线时冲击配电线路,因此,相关技术人员在施工时要充分考量这些因素,合理架设避雷线,使得防雷效果最佳化,提升其防雷能力。
        3.3降低接线杆电阻
        除了使用一些绝缘材料和地雷之外,还可以通过减少接线电阻来达到排雷行动的效果。闪电提供了产生的电流流,而当接线电阻较小时,防变形条上的电压就会降低,配线电击的危险也会大大降低。因此,减少接线电阻也是一项有效的排雷行动,在防止雷击方面发挥着重要作用。对于降低接线电阻的具体措施,可以使用电阻较小的多种材料创建导线束,也可以增加防变形深度以减少防变形。
        3.4重视线路、设备运行维护
        为了保证10kV配电线路的良好运行,必须重视其线路、设备运行维护工作,提升其防雷水平。第一,在每年雷雨季节前,须落实防雷准备工作。主要内容有:使用红外热像仪,对区域内金属氧化物避雷器红外测温,对金属氧化物避雷器本体及电气连接部位温升情况进行排查。如果发现有异常情况,应及时对金属氧化物避雷器诊断性试验。第二,对线路中所采用避雷器开展运行维护和试验,避免因避雷器自身故障,在雷击发生时,造成电网接地短路事故发生。第三,重视瓷质绝缘子的检测、检查工作。为了防止不合格产品安装运行,对新投运绝缘子,应依据相关标准与要求进行送检。第四,在雷击天气后,需要对相关的电气设备和线路进行巡检,排查雷击点,需要特别重视对地引下线接地极连接等完好情况的检查,检查防雷设施完好状况,并做好数据记录,以便为后期耐雷水平分析与改进提供依据。
结束语
        综上所述,配电线路运行时的检修技术,需要注重对配电线路进行日常维护,并且要多采用现代化的检修技术,完善整体检修制度。而在配线线路运行时的防雷对策上,应该采用适当的绝缘措施,并且尽量降低接线杆的电阻,做好对配电线路及变压器的防雷保护,就能够确保整体配电线路的安全运行。
参考文献
[1]刘克伟.10kV配电线路故障原因分析及应对措施[J].电子技术与软件工程,2018(24):209.
[2]苏强.10kV配电线路雷击故障分析及防雷措施[J].企业科技与发展,2018(12):109-110.
[3]谢国栋.10kV配电线路防雷技术及解决方案[J].企业技术开发,2018,37(12):50-51+54.
[4]贝学昕.配电高压架空线路雷击故障对武鸣电网可靠性影响的研究[D].广西大学,2018.
[5]钟祥伟.10千伏配网线路故障因素与预防对策研究[J].科学技术创新,2018(33):34-35.
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