10kV架空配电线路的防雷措施

发表时间:2020/11/11   来源:《当代电力文化》2020年17期   作者:聂振宇
[导读] 10kV配电线路是我国电力网重要的组成部分,为人们的生活和生产提供安全可靠的电能供应。
        聂振宇
        绿盟(北京)国际工程设计有限公司100032
        摘要:10kV配电线路是我国电力网重要的组成部分,为人们的生活和生产提供安全可靠的电能供应。因此,必须重视10kV配电线路的防雷工作。通过对雷击事故原因的分析与总结,采取提高10kV架空配电线路绝缘防雷,降低接地电阻,科学选取避雷器,安装保护间隙绝缘子,重视线路、设备运行维护等措施,提高配电线路的防雷水平,降低雷击事故造成的损失,更好的提高供电质量,提升电力网的安全性与可靠性。
关键词:10kV架空配电线路;防雷措施;应用
1雷击事故产生的成因、主要形式及危害
        雷击导致的过电压一般称为大气过电压,它是指在电力系统,电力相关的线路、设备及建筑等受到大自然雷击或雷电感应后而产生的。雷击产生的过电压幅值很大,对于10kV配电系统而言,其过电压幅值可高达300~400kV,这样高幅值的冲击电压不仅可以将变压器直接烧毁。也可能击穿电力系统绝缘层,如果雷电波消失后绝缘强度不能迅速恢复,导致电力系统继续形成工频续流,进而引起短路事故。
        雷击事故的主要表现形式:一是直接雷击。是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,直接雷击产生的过电压伴随着巨大的雷击电流,通过物体放电入地。其雷击会产生具有极大破坏性的热效应与机械效应,同时,产生电磁脉冲与闪络放电,从而导致人员伤亡、建筑物破坏以及设备毁坏等灾害。二是间接雷击。是指雷电并未直接击中电力设备或建筑,但因直接雷辐射脉冲产生的电磁场效应以及通过导体传导雷电流,导致电力设备和建筑物损坏或人身伤亡。三是雷电波侵入。是指雷电通过架空线或金属管道等导体物质侵入变电所等建筑内,损毁电力设备,危及人身安全。
        雷电事故的危害主要从机械效应、电效应、热效应这三个方面进行分析:一是雷电的机械效应。使供电杆塔和电力建筑等产生损坏,并危害人畜。二是雷电的电效应,其产生的过电压,可以将电气绝缘击穿、绝缘子闪络、线路停电、开关跳闸、导致火灾、危害人身安全。三是雷电热效应,可以致使电力导线烧毁、供配电设备烧毁、严重的甚至导致火灾发生。
210kV配电线路雷害事故产生的原因
        2.110kV配电线路防雷措施不充分
        如果10kV配电线路防雷措施不充分,极易受到直击雷与间接雷灾害影响而损坏。尤其在一些空旷地段,因配电线路周边缺少建筑物的遮挡,很容易在雷雨季节受到直击雷的破坏,导致配电线路出现严重的雷害事故。而在一些高层建筑附近的配电线路,则易遭受间接雷的影响。在雷击灾害发生时,配电线受电磁感应影响,瞬间产生高电压,并通过电磁分量和静电分量产生高压感应电流,在这样的环境中,如果没有安装相应的防雷设施或者防雷器件存在缺陷,会对10kV配电线路造成严重破坏,并诱发一系列雷害事故发生。
        2.2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。
        2.3接地装置不合格
        在10kV配电线中,相应的接地装置是必不可少的配电设施之一,其可以在雷击发生时,迅速将雷击电流引流到大地。接地装置是接地电极和连接导线的总称,它将电器装置和大地相连接,在出现雷击时候能够将雷击电流输送到大地,从而降低对配电线路的影响;但是,如果10kV配电线路的接地装置没有定期的维修养护,出现了锈蚀损坏的情况,导致接地电阻值增加,在发生雷击情况时雷击电流不能快速流入大地,便有大量的高压电流残留,从而影响了配电线路的安全。


310kV架空配电线路防雷措施
        (1)辅助线路绝缘水平提升。运输过程在很多10kV架空配电线路中的影响因素包括气流、地形地貌。因此很容易有重复性闪络情况出现,该现象长于山区的供电线路中发生,该区域为了节省线路的走廊,一般情况下,在供电线路中会使用相同杆塔,多个回路技术,设置架空配置电线路,以该形式确保线路的走廊成本得到节约,有效改善对线路的投资,但需重点关注在线路或线路中间相同杆塔,多个回路技术会导致距离较远的现象,若雷击相同回路中对线路,会引发线路的绝缘子击穿地面的现象。在此过程中,还会严重影响到相同杆塔中的多个回路,在一定程度上威胁到配电线路对供电可靠性。
        针对现有情况,可采用将线路绝缘增加的形式,保证提升线路绝缘水平,用绝缘导线对裸露的导线加以替代,并增加绝缘子片数量,还可以于绝缘子支架和带线增加和更换绝缘子型号和绝缘皮。不仅如此,在施工配电线路过程中,应依据实际情况,设计关于线路方面的防雷措施。
        在前期进行的线路设计工作要能够紧密的结合不同地区的气候特点来进行,如果当发生线路履冰故障时,要重点关注线路杆塔会由于受重较大而发生倾斜或倒塌等问题,对此,就需要在两个线杆塔之间安置相应的直线塔进行支撑,减轻杆塔的负重,避免倾斜和倒塌。若偶尔有雷雨季节,就应有效测量接地电阻,通过接地扁铁加大接地面积,有效改善电阻值,实现防雷电的效果。
        (2)防护架空绝缘导线雷击断线。在分析架空绝缘导线雷击线路的断线机理时,还应依据日常维护经验,有效防护此类型发生的断线事故,本文中主要于三个方面表现。①需保证局部线路的绝缘水平提升,若有感应雷过电压情况出现在配电线路中,会严重破坏线路外部的绝缘体绝缘子。因此,需对电路材料的质量加以保证,在施工安装中,应按照相应规范在施工中进行合理安装,确保配电线路外部绝缘体从根本上提升绝缘层次。雷击架空配电线路的主要原因为处于较低对线路绝缘水平,针对现有情况,需增强电路的绝缘能力。②应安装避雷器,保护10kV架空配电线路。在选择避雷器方面,匹配时需按照地区线路特征,氯化锌避雷器是10kV架空配电线路中相对实用的避雷器,可以良好转化产生的过量电能,确保隔离效果,在电阻片的上方位置安装,可保证运行系统,不会影响电压,最终对长期稳定运行线路加以保护。③在选择避雷器安装位置方面,需依据本地经济情况和天气情况进行考量,以合适的位置安装避雷器,于重要设备上安装避雷器。
        (3)保证10kV配电设备的接地电阻降低。主要利用两种方式展开配电设备的接地电阻,①接地体水平方式,该方式在一般的配电线路中都可以应用,在保证有效改善配电设备接地网的同时,需确保采取防腐措施应用于开关的接地装置、变压器及杆塔,若未合理实施防腐措施,于长时间腐蚀下,会很大程度上增大接地电阻,导致配电设备超标电阻。②通过降阻剂有效控制电阻,于水平接地体周围增加高效膨胀土,有效控制电阻,从而有效降低杆塔的接地电阻。
        (4)有效保护配电设备的防雷。在防雷保护配电设备时,可于配电器的低压两侧安装避雷器,从而有效连接低压侧的中性点、变压器的外壳及高测压的避雷器,从而形成及四点共一地现象。
结束语
        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。
参考文献
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