冯焜
国网安徽省电力有限公司怀宁县供电公司 安徽 怀宁 246121
摘要:近10多年来,气象部门在各行各业或各系统开展了防雷装置检测,特别是对电力系统防雷装置检测给予了极大关注。尽管如此,由于受社会环境、仪器设备等条件的制约,气象部门在电力设施防雷检测技术方面尚未取得突破进展,这无疑阻碍了该项技术进入电力系统的步伐。因此,加强针对电力系统防雷装置进行安全检测技术研究刻不容缓。笔者结合多年防雷检测工作实践和对电力系统防雷装置特点的总结,归纳出了一套电力系统防雷检测技术。
关键词:防雷;检测技术;要点
引言:防雷检测是一项技术性工作,一个完整的检测需要具备专业技术的检测队伍来进行,检测工作要从安全第一出发,检测人员应本着避免或减少灾害的原则,开展高标准高质量的防雷技术服务。
1.对防雷装置安装规范的检查
1.1管型避雷器
(1)在其安装前,应作下列检查并使之达到规定要求:其灭弧间隙不得任意拆开调整,其喷口处灭弧管内径要符合产品的技术规定;绝缘管壁无破损、裂痕,漆膜无剥落,管口无堵塞;绝缘性能良好,试验合格;配件齐全。(2)其安装时,要保证符合下列要求:一是避雷器应固定在管体闭口端,其开口端指向下方,当倾斜安装时,其轴线与水平方向的夹角,普通管型避雷器不小于15°,无续流避雷器不小于45°,装于污秽地区时[1],应适当增大其倾斜角度;二是避雷器安装的方位,应使其排出的气体不致引起相间或对地闪络,也不得喷及其它电气设备;三是动作指示盖应向下打开;四是避雷器及其支架安装必须牢固,以防止因受反冲力导致变形和移位;五是其安装便于观察和检修;六是无续流避雷器与高压引线及被保护设备的连接线长度,要符合产品技术规定。(3)隔离间隙安装应符合下列要求:隔离间隙电极的制作应符合产品的有关要求,铁质材料制作的电极应镀锌;为避免引起管壁外闪,隔离间隙轴线与避雷器管体轴线的夹角不小于45°;隔离间隙宜水平安装,以避免雨滴造成短路;隔离间隙安装必须牢固,其间隙距离应符合设计规定。(4)检查无续流管型避雷器的隔离间隙,要保证其符合产品的技术规定。
1.2阀型避雷器
(1)在避雷器安装前,通过检测应符合如下规范:设备型号与设计相符;瓷件无裂纹、破损,瓷套与铁法兰间粘合牢固,法兰泄水孔通畅;磁吹阀式避雷器的防爆片应无损坏和裂纹;组合元件经试验合格,底座和拉紧绝缘子的绝缘性能良好;运输时,用来保护金属氧化物避雷器防爆片的上下盖子应取下,防爆片完整无损。(2)组装磁吹阀型避雷器时,其上下节位置应符合产品出厂标志的编号。(3)阀型避雷器各连接处金属接触表面的氧化膜及油漆应除去,并涂一层凡士林或电力复合脂。阀型避雷器应垂直安装[2],每一元件的中心线与避雷器安装点中心线的垂直偏差为该元件高度的1.5%。如其歪斜,可在法兰间加金属片校正,但应保证其导电性能良好,并将其缝隙用腻子抹平后涂以油漆。(4)拉紧绝缘子串必须紧固,弹簧应伸缩自如,同相各拉紧绝缘子串的拉力均匀;均压环安装水平,不应歪斜;放电记录器应密封良好、动作可靠、安装位置一致,且便于观察;接地应可靠,放电记录器宜恢复至零位。
1.3防雷设施安装工程交接验收时的检查
(1)验收时应进行下列检查:现场制作件符合设计要求;避雷器外部完整无缺损、阀式避雷器封口处密封良好、法兰连接处无缝隙;避雷器安装牢固,其垂直度符合要求,均压环水平;阀型避雷器拉紧绝缘子紧固可靠,受力均匀;放电记录器密封良好,绝缘垫及接地良好、可靠;管型避雷器的倾斜角和隔离间隙符合要求;油漆完好,相色正确,接地良好。(2)验收时应提交下列资料和文件:变更设计的证明文件;制造商提供的产品说明书、试验记录、合格证件及安装图纸等技术文件;安装技术记录;调整试验记录[3]。
2.架空线路防雷装置的检测
2.1一般线路的保护
一般线路是指电压在35kV及以下的线路,可不必沿全线架设避雷线。(1)有避雷线的线路,每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻,在雷雨季节较为干燥时,接地电阻不宜超过30Ψ。雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段,应改善接地装置,架设避雷线,适当加强绝缘或架设耦合地线。(2)杆塔上避雷线对边导线的保护角,一般为20°~30°。杆塔上两根避雷线间的距离,不应超过导线与避雷线间垂直距离的5倍。(3)对电压为35kV的线路,应减少雷击引起的多相短路和两相导点接地引起的断线事故,钢筋混凝土杆和铁塔,以及木杆线路中的铁横担,均宜接地,接地电阻不受限制,但多雷击区不宜超过30Ψ。钢筋混凝土杆和铁塔应充分利用其自然接地作用,在电阻率(ρ)≤100Ψ·m或有运行经验的地区,可不另设人工接地装置。(4)电压为20~35kV线路的导线与杆塔间的空气间隙,在绝缘子串正常位置和风吹偏斜的情况下,按外过电压配合,应与4倍最高运行相电压相适应;按内过电压配合,应与4倍最高运行相电压相适应。
2.2线路交叉部分的保护
(1)线路交叉档两端的绝缘不应低于其邻档的绝缘。交叉点应尽量靠近上下方线路的杆塔,以降低雷击交叉档时交叉点上的过电压。(2)3kV及以上的线路与同级电压线路,较低电压线路或弱电线路交叉时,交叉档一般采取下列保护措施:交叉档两端的钢筋混凝土杆或铁塔(上下方线路共4基),不论有无避雷线,均应接地;3kV及以上电力线路,交叉档两端为木杆或木横担钢筋混凝土,且无避雷线时,应装管型避雷器或设保护间隙;与3kV及以上电力线路交叉的低压线路和弱电线路,当交叉档两端为木杆时,应装设保护间隙。
2.3低压架空线路的保护
低压架空线路的接户线绝缘子铁脚宜接地,接地电阻不宜超过30Ψ。当土壤电阻率在200Ψ·m以下时,由于连续多杆自然接地作用,在铁横担钢筋混凝土杆线路可不另设接地装置。室内有电力设备接地装置的建筑物,在入口处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连,可不另设接地装置。人员密集的公共场所,如剧院、教室等的接户线,以及由木杆或木横担引下的接户线,其绝缘子铁脚应接地,并应装设专用的接地装置。
3.架空配电网防雷装置的检测
3.1配电变压器的防雷检测
(1)对3~10kV配电变压器,应采用阀型避雷器加以保护,也可两相用阀型避雷器、一相用间隙或三相均采用间隙保护。(2)多雷区的3~10kV和Y/Y接线的配电变压器,宜在低压侧装设一组避雷器或击穿保险器,以防止反变换波和低压侧雷电侵入波击穿高压侧绝缘。
3.2开关设备等的防雷检测
(1)对3~10kV柱上断路器和负荷开关,应用阀型避雷器或间隙加以保护。装在架空线上的电容器,宜采用阀型避雷器保护。(2)在多雷区或遭雷击地段,直接与架空线相连的电度表宜在其之前安装低压避雷器。
结论:
简而言之,上文仅就电力系统防雷装置检测的部分技术进行了初步探讨,如防雷装置的特点,检测所需仪器设备和检测技术等。但如果要达到依法指导该系统的防雷检测工作,还有许多问题需要深入探讨,如发电、输电设备以及相关场所中防雷装置的检测技术,远比上文所介绍的要复杂得多,类似技术还有待于防雷检测技术人员在实践中不断探索和提炼。
参考文献:
[1]虞昊,臧庚媛,张勋文,关象石.现代防雷技术基础.清华大学出版社,2020.
[2]王时煦.综论建筑物防雷.北京市建筑设计研究院,2019.
[3]《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010).