配电线路防雷保护策略探讨

发表时间:2021/5/21   来源:《科学与技术》2021年第29卷4期   作者:赵广雨
[导读] 雷击配电线路的事故多发于7、8月份,有很强的地域性,
        赵广雨
        国网内蒙古东部电力有限公司开鲁县供电分公司 内蒙古 通辽市 028400
        【摘要】雷击配电线路的事故多发于7、8月份,有很强的地域性,可分为直击雷、感应雷两种。目前,防雷效果较好的10kV的配电线路是城市配电线路的主流,但仍受雷击事故威胁。保护配电线路免受雷击伤害,可以用氧化锌避雷器防范城区感应雷的危害;加强绝缘子的绝缘效;安装过电压保护器;安装喷射气流灭弧防雷间隙。
        【关键词】配电线路? 防雷保护
一、前言
        城乡居民的生活与我国工业的运营都离不开电力,而电力是由配电线路输送到千家万户的。在这个过程中,配电线路常常因受到雷击破坏而停止工作。因此,配电线路的防雷保护是一项重要的工作,需要想出很多策略。
二、配电线路防雷保护的现状
2.1雷击配电线路的特点
雷击配电线路的时间特点:在我国大部分地区,四季分明,雷雨闪电多发于多雨的夏季,也就是6月到9月这四个月份,其中又以7月份和8月份的闪电为最多。
雷击配电线路导致跳闸的地域性:雷击可能导致配电线路跳闸,其概率与地闪密度、雷电流幅值的累计概率函数密切相关,而这两个参数的地域性都比较强。也就是说,不同地区的雷击对配电线路的破坏程度不同。
雷击配电线路的两种形式:危害配电线路的雷击,可以分为直击雷、感应雷两种。所谓“直击雷”,就是直接击中架空配电线路的雷电,这种雷电会引起配电线路中的过电压,损坏其击中的配电线路,导致被击中的配电线路无法安全、可靠地工作。所谓“感应雷”,就是导致配电线路周围电磁场发生剧烈变化的雷电。这种雷电虽然没有直接击中配电线路,但是会在配电线路中产生感应电压。
对于感应雷,可举一个包含具体过程的例子加以说明。雷击开始放电的阶段,先导放电线路处于雷云、先导通道之间的电场中,产生静电感应;根据导线方向的不同,导线方向会获得不同强度的电磁场分量。在导线两端,与雷云电性相反的电荷会受到吸引,靠近先导通道,成为束缚电荷。此时,如配电线路的防雷性能不高,就已经受到损坏,乃至断线了。
2.2配电线路防雷保护的现存特点
随着我国电力系统建设的逐步发展,在我国的县级城市、中小城市中,以往的35kV配电网络逐渐被现在的10kV配电网络取代了,10kV的配电线路成为了城市配电线路的主流。10kV的配电线路在防雷中,相对以往的35kV配电线路有一定优势,但依旧不断受到雷击事故的威胁。
三、配电线路的防雷措施
        3.1加强线路检修维护
        在配电线路运行的过程中极易受到天气的影响而造成安全事故的发生,无论是干燥的天气还是雷雨天气,因此,为了配电线路的安全运行就必须重视和加强配电线路运行过程中危险点的检修,在进行配电线路危险点检修前,相关检修的工作人员必须到实际需要检修配电线路的地点进行检查,在进行检查的过程中,相关检修人员必须严格的按照规范的检修流程进行,无论是大检修和小检修,从而使需要检修的目标更加明确。在进行配电线路检修的过程中,检查的技术人员要做好与维修人员之间的交流和沟通,必须要详细的向维修人员介绍维修的内容,从而使配电线路检修工作更快、更有效率的完成。配电线路运行的检修工作是较为重要的,但故障问题的预防和线路运行的日常维护也是至关重要的。因此,在重视配电线路运行检修的同时也要重视故障的预防和日常的维护。在进行线路维护的过程中,首先要加强配电线路运行的风险检测,提前对线路运行中存在的安全隐患问题进行控制。在进行配电线路搭建的过程中要保证搭建周围环境的安全性和稳定性,要在搭建前对周围环境进行考察,对复杂的环境进行分析,并对容易引发事故的环境进行仔细的巡查,及时发现和处理存在搭建环境中的安全问题。
        3.2安装避雷器
        配电线路安装避雷器,当杆塔同导线之间存在的电位差大于避雷器电压情况下,避雷器则会产生分流效果,避免绝缘子发生闪络现象。雷击跳闸现象发生概率较大的送电线路,应采取科学合理的选择性安装。线路避雷器通常包括无间隙型与带串联间隙型。(1)无间隙型。

避雷器同导线之间采取直连,对电站型避雷器做出借鉴与延续,带有稳定的吸收冲击能量,运行与操作电压情况下,无放电延时与串联间隙不发生动作,避雷器自身不带电,排除电器老化问题;串联间隙上部与下部位置电极为垂直设置,放电特性无变化、分散性较小等特点。(2)带串联间隙型。避雷器同导线之间采取空间间隙进行有效连接,雷电电流出现则会承受工频电压产生的作用,可靠性良好运行期限较长等特点。带串联间隙型应用较为普遍,间隙存在的隔离效果,避雷器不需要考虑运行电压与老化问题,故障问题对线路运行不产生影响。
        3.3做好线路保护间隙
        因为在配电线路运行的过程中会受雷雨天气的影响发生爆炸事故,因此,做好电极间隙的保护是极为重要的。在配电线路建设时会在绝缘子串的两端并联一对金属球电极,因此就会出现保护间隙,要根据绝缘子串受雷电冲击后的实验值来确定间隙的距离。在配电线路的导线受到雷电冲击后,线路的导线和地线之间就会出现雷电过电压,为了有效的保护绝缘子串,就需要保证间隙放电电压低于绝缘子串两端的放电电压。在配电线路运行防雷的过程中应该使导线具有绝缘性能,在设备保护的状态下就不会因为雷电冲击发生断线的情况。
        3.4减小接地电阻
        减小接地电阻。杆塔接地电阻增加的主要因素包括:(1)接地体发生腐蚀现象,特别是山区环境酸性土壤或是风化土壤情况下,较易产生化学反应腐蚀,连接点位置腐蚀情况最为严重。(2)山坡坡带位置,雨水冲刷作用导致水土流失对线路稳定性造成影响。(3)外力形式造成破坏,接地引下线或是接地体出现丢失情况或是遭到外力破坏。接地电阻同耐雷能力存在反比关系,参考土壤电阻率,最大程度减小接地电阻,成为提升耐雷能力的重要方式。
        四、配电线路中常见的防雷保护装置
        配电线路中,常用的防雷保护装置有避雷针和避雷 器两种。避雷针可以保护配电线路和电气设备免遭雷击,大多数人认为避雷针的原理是利用尖端放电,让雷 云中的电荷和放出的电荷中和,避免产生雷电。实际上 避雷针比被保护物高很多,其主要作用是将雷云中的电 荷吸引过来,然后,经过接地装置送入大地,让其保护范 围内的物体不受雷击。在一定的范围内,避雷针下面的 物体基本上不受雷击的威胁,我们将这个范围称作安全区域,安全区域的大小和避雷针的高度有关。一个高度 确定的避雷针,只能保护一定范围内的物体,这个范围 类似于一个圆锥体。单支避雷针的保护作用有限,通常 可以使用多支避雷针扩大保护范围,以此起到联合保护 的效果。避雷器能够阻止雷电波沿线路侵袭,保护配电线路 中的电气设备和变电站不受雷击。使用时,避雷器应该 和被保护的装置并联在一起,一般避雷器间隙的击穿电 压低于被保护物体的绝缘击穿电压,在正常状态下,能 够防范避雷器间隙被击穿,同时,直接对地放电,将大量电荷送入大地。这种方式 能够避免被保护的绝缘装置出现过电压,进而达到保护电器绝缘设备的目的。
        结束语
        综上,文章先认识与了解配电线路雷害情况,进而从加强配电线路本体的防雷措施、配电线路中安装避雷器、采用合适的避雷线以及保证绝缘配置的质量等方面做好配电线路的防雷保护措施,避免配电线路在运行的过程中遭受雷击的损害,而出现故障问题,促进电力系统的高效稳定运行,减少不必要的经济损失。
        参考文献
        [1]马志青,马永福,沈宁,张呈龙,曲全磊,吴克胜,杨洪易,朱爱珍.青海地区架空配电线路雷害风险评估与策略[J].青海电力,2017,30-34.
        [2]韩旭.防雷技术在10kV配电线路雷击故障处理中的运用初探[J].建材与装饰,2018,244-245.
        [3]荣晨.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].科学技术创新,2018(12):46-47.
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