电力配电网的防雷接地设计问题探讨

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年5月14期   作者: 黄祥
[导读] 配电网防雷接地设计是保障电力输送稳定性、减少雷电灾害的重要内容
                 
         黄祥
         国网宁夏电力有限公司银川供电公司
         宁夏银川市750021
         摘要:配电网防雷接地设计是保障电力输送稳定性、减少雷电灾害的重要内容。配电网建设需重视电力资源的合理配置,重视用户的需求性,就目前而言,配电网建设仍存在一系列问题,严重影响配电的稳定性、安全性。本文基于配电网雷电灾害原因分析,对配电网防雷接地问题进行了概述,并明确了防雷接地设计的要点内容,明确了其施工方法,旨在为相关部门提供经验借鉴,保障配电网建设的安全性、稳定性。
         [关键词]配电网;防雷接地设计;问题与对策
         1 电力配电网进行防雷接地设计的必要性
配电网作为电力系统的直接载体,是维持电力系统正常的运行的根本保障。配电网的可靠性及安全系数是建设电力系统的必然要求,其直接影响着配电网工作的正常运行。而在电网实际运行过程中,由于各种因素的影响,比如使用或者安装方式不正确、自然老化或者自然环境、人为因素,导致电力设备受损从而造成频繁出现停电现象。就目前情况来看,我国电网建设部门也充分见识到配电设施在防雷这块的重要性,对此深入研究并给予其高度重视。通过采用在电网设备或电网线路上进行浪涌保护器、避雷器等防雷设施安装工作的方式,在相当程度上还是避免了许多配电网雷击事故的发生几率。
         目前,依据配电网工程的实际工作状态来看,加装防雷设备并没有彻底解决掉雷击事故问题。有的已装置好的防雷设备在经过雷电后仍然会出现损坏的情况,如此一来还是会造成配电网运行的安全性受到威胁。通过深入分析研究可以发现,避雷器接地问题、防雷设备维护运行工作不及时、配电网设计运行、配电网避雷器问题及防雷性能冲突问题等是导致配电网高发雷击事故的根本原因。在此之中,避雷器的接地问题时较为普遍的。
         2配电网雷害事故发生的原因
         配电网作为电力系统安全可靠运行的载体和根本保证,其能否正常工作,决定着供电工作是否能够正常运行。在电力的运输过程中,由于一些客观因素会导致配电网的电力系统受到雷害事故的侵害,比如说:电力运输设备的自然老化、在安装或使用过程的不当操作、环境或者人为的损害导致这些不正常的电力运输设备更容易受到雷害事故的侵害。基于我国配电网雷害事故频发的现状,我国的相关部门已经认识到了给配电网配置相关防雷接地设备的重要性。通过更加深入的研究之后,已经在各个配电网线上安装了避雷器、浪涌保护器等相关防雷电设备,很大程度上减少了雷害事故发生的频率。尽管配电网的正常运行受到雷害事故的侵害的频率渐渐减少,但是上述所说的避雷器、浪涌保护器等相关防雷电设备并不能从根本上阻止雷害事故的发生,部分装有防雷设备的装置在经受到雷击产生的大额电流后,仍然会产生一定程度的损害,使得配电网的防雷接地保护设备不能够发挥正常作用,因此会影响配电网运行的安全性。
         3电力配电网的防雷接地设计相关问题表现
         配电网避雷器接地是避雷技术的重要内容之一,科学合理的接地装置是保证防雷有效性的关键。配电网防雷设计中很容易忽视的环节,电力企业的重视程度不够使得配电网避雷器的接地存在着许多问题,具体表现为以下两个方面:
         3.1配电网防雷建设地点的选择可能会不合理。

配电网的防雷建设地点应该选择在距电能表箱周围较近的潮湿、土壤电阻率较低的地方,基于防雷建设设备的特殊性,所选择的地点应该尽量避开干燥、具有腐蚀性的物质存在的地方,同时为了进一步节约成本和满足接地电阻的要求,在选择接地地点的过程中应该对现场进行多次考核,确保配电网防雷建设地点不会出现问题。
         3.2配电网避雷器接地电阻可能会出现各种问题。基于我国目前避雷器接地电阻发展现状,与国外电力发达国家还存在相当大的差距,因此我国目前配电网避雷器有相当一部分接地电阻超标,阻碍了接地电阻发挥其真正的作用,起不到防雷的效果,因此会发生多种各种各样的安全事故。
         4正确处理电力配电网中的防雷接地设计相关问题
         4.1正确进行电力配电网防雷接地施工方法设计
电力配电网的防雷接地设计方法的好坏是影响电力系统是否发生雷击事故的关键点。依照一般理论上的防雷设计要求,必须要严格对接地项目建设的具体施工情况进行控制管理。在进行接地项目工程施工前,必须要在深入了解施工现场地质结构及地形地貌的基础之上,并根据施工现场的实际情况,按照实际需要对各处连接导体沟槽和接地极的孔位进行设计。与此同时,必须要制定出科学合理的施工战略及对策,并按照配电网防雷接地的具体特点,采用适当的方法,进而让接地设计的质量得以保证。另外,在配电网的防雷接地施工设计中,可以采取以下两种方式:(1)实行较为传统的热镀锌角钢的接地措施。在进行人工接地极时,焊接前要先将人工地沟挖好,地沟的深度、上宽及下宽等都要参照相关的标准。人工接地体垂直地级必须要采取一定规范的热镀锌角钢,水平地极也是,必须采取按相关标准来的热镀锌圆钢。一般说来,垂直接地极埋深不能小于0.6m,间距不能小于4m。在安装过程中,垂直接地体被大锤打入地下。这种方法的使用寿命更长些,一般适合比较便于开挖的场地进行施工。
(2)实行镀镍锘合金铜包钢或者铜包钢的快装接地极方法。采用专门的地级套筒可以按根依次往地底下打,就和防雷接地的深井施工法差不多,不但可以减少大量的开挖工作,而且耐腐蚀性比较好。镀镍锘合金或镀铜钢棒,可以通过电的趋肤效果,让电流以更快的速度消失流散,此种施工方法较快,比较适合那些不易开挖的场地进行施工作业。
         4.2了解电力配电网的防雷接地设计的相关要求
         目前,所有的防雷保安器及各类防雷针,都是采用接地系统将雷电流导入大地从而发挥防雷作用的。因此,建设安全可靠的地网,是当前进行防雷系统建设的关键任务。在电力配电网建设工程中,系统防雷在电力配电网的防雷接地设计上提出了更高的要求。在电力配电网的防雷接地建设工程中,对于导线、接地极的材料及接地设备要求方面,一般地网引接线都是采取钢绞线或多股铜线,接地体到与立杆问的接地引线不能太长,并且要提前预留一部分端子或者接地断接卡,以此来避开水沟及污水管道来进行埋设工作。其次,对于接入网设备及相应的配套设备,它们的正常不带电的金属部分都应该做好接地保护工作,另外,不能在接地线电气连通的组成部分使用其他设备,并且要最大程度上保持屏蔽电缆的屏蔽层两端及电缆的外导体和其相应的连接设备的金属机壳外表面的电气的良好接触。
         对于电力配电网的防雷接地建设工程的选址及施工方面的要求方面,对于建设选址,一般应选在距离电能表箱周围土壤电阻率较为低、较近的潮湿地方,并且要尽可能避开那些带有腐蚀性质的、干燥的物质,进而最大程度满足接地电阻的要求,从而节约成本。其次,地网建设,要尽可能避免那些开挖活动,以此降低施工活动对市政及交通带来的各种不同程度的影响。最后,可以按照地区土壤的电阻率的高低情况来选择接地极的单组或者多组方式。
         结束语
雷击事故是当前导致我国配电网正常运行出现问题的重要原因,其极大威胁着电力系统供电的安全及可靠性。因而,必须深入认识到防雷接地设计的重要性,严格依照科学适当的程序,采用正确的方式方法,进而展开配电网防雷接地日常工作,从而有效保证配电网的防雷接地设计正常展开。
         参考文献
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