曹坤
内蒙古自治区锡林郭勒盟二连浩特市 二连浩特供电局 内蒙古自治区 011100
摘要:通过对配电网防雷接地设计的分析,指出了目前防雷接地设计中存在的问题,并提出了优化设计的相关建议,阐述了具体的设计要求,希望能为我国电力行业的发展提供积极的参考。
关键词:电力配电网;防雷接地;防雷系统
1配电网防雷接地设计
配电网工程是我国现代化建设的重要组成部分,受到电力相关单位的特别重视。根据我国配电网工程建设的现状,电力事故的发生频率仍然较高,对我国电网供电的稳定性和可靠性有很大影响。首先,电力系统可以在配电网系统中起到载体的作用,这是直接的,可以有效保证电力系统的稳定和正常运行。可以说,配电网是电力运行的基础。为了维持电力系统提供更高质量的服务,需要保证配电网的安全系数和可靠性。然而,就目前的情况来看,包括自身因素和客观因素在内的许多原因都会导致电力系统缺乏稳定性。常见问题包括自然老化、人为破坏、安装不规范等。这些问题是电力设备损坏的主要原因,导致电力系统停止运行的各种故障频繁发生。随着问题的日益突出,电力相关部门逐渐提高了对配电网防雷接地设计重要性的认识,也加大了这方面的研究力度。经过一段时间的深入研究,发现浪涌保护器、防雷设备等防雷设备可以用来降低雷电灾害发生的概率,大大提高配电网的稳定性。其次,防雷设备的安装在我国一些配电网工程中已被视为一项工作内容,但应用后雷电故障的发生并不能完全消除, 甚至有些项目在安装防雷设备后仍然遭受雷击损坏,因此即使立即安装防雷设备,配电网似乎也存在雷击损坏的风险,防雷效果不理想,因此相关部门也在深入研究措施,以更好地改善雷电灾害问题。 要解决问题,首先要探究问题的主要原因。经过全面客观的分析,我们发现配电网雷击事故高发的主要原因包括配电网设计和运行缺乏合理性、避雷针接地问题未得到解决、后期运行维护不足、防雷性能不一致。最突出的问题是避雷器接地[1]。
2目前配电网具体防雷接地问题
随着科学技术的快速发展,我国防雷技术水平正在逐步提高。借助多种防雷技术,为了有效保证防雷效果,有必要提高防雷接地设计装置的合理性。避雷器接地是防雷技术的关键内容之一,也是优化各种防雷技术防雷效果的基础。当配电网运行过程中发生雷击事故时,所配备的防雷接地设计设备会立即将雷电产生的电荷传导到地面,最终实现电荷的释放,释放的电荷会与地面存在的外来电荷中和,从而最终防止雷击事故和灾害的发生,影响配电网的稳定和人们正常生活生产的用电需求。一般来说,接地系统以埋在地下的形式存在,因此许多不利因素会导致接地系统的损坏或腐蚀。同时,由于接地系统的特殊性,很难定期有效地监测和更换接地系统。因此,为了降低工作难度,节约工作成本,一些企业忽视了配电网防雷接地的设计工作,后期维护检查工作不到位。雷电灾害的发生创造了有利的环境。主要问题包括以下两个方面。一方面与配电网中避雷器的接地引下线有关。接地引下线在避雷器设备中起着重要的作用,它基本上由绝缘护套包裹的导线组成。在这种情况下,当内部引线断裂或有其他手段时,很难及时发现,需要花费大量时间来确认问题的具体位置。另外,各种接线连接处容易发生腐蚀,会导致接地线无法发挥实际功能和作用[2]。此外,电力企业和相关部门对这一问题重视不够,没有定期检查接地情况,不能实时掌握接地线的实际情况,因此不能及时发现不能发挥作用的避雷器设备;另一方面,由于现场和自然条件等各种客观因素,我国大多数配电网使用的防雷设备都存在电阻抄表的问题。使用这种缺乏标准化的避雷器设备,很可能会影响其他设备的正常运行,降低防雷系统的防雷功能。配电网中其他电子设备的防雷与接地离不开建筑物的防雷。根据最新的国家强制性标准GB50054-95,建筑物和设备的防雷和接地应采用等电位连接,而不是传统的独立接地网。所谓等电位连接,就是用导体(电)把建筑物本身和建筑物内外的各种导电物体焊接起来,保证等电位。由于雷电流的峰值非常大,流经的所有地方立即上升到非常高的电位(相对于大地),附近的电气电子设备和仍处于大地电位的人会产生侧闪,容易造成设备和人身事故。因此,等电位联结是防雷的关键措施之一。
3有效改进配电网防雷接地设计的建议
优化配电网防雷接地施工方法设计是保证防雷接地设计有效性的重要措施。雷击事故的概率在一定程度上取决于配电网防雷接地的设计方法是否合理科学。根据相关理论和标准,在防雷设计过程中,必须严格根据实际情况进行管理和控制。防雷接地建设项目实施前,必须做好准备工作。最重要的是认真全面地调查施工现场的实际情况,掌握地形、地质条件、自然气候等具体信息。结合施工现场实际情况,对所得信息进行总结后,根据施工要求设计了具体的接地孔位置和连接导体槽。制定的施工方案和施工方法应合理、科学。从配电网防雷和接地的特点出发,选择最合理的施工方法,确保接地设计能发挥预期效果。在目前配电网防雷接地的施工设计过程中,前两种方法的结果都比较理想[3]。
3.1热浸角钢的接地方法
作为一种传统的接地处理措施,人工接地极的施工需要进行焊接作业。在此之前,沟槽的开挖应提前完成,沟槽的具体宽度和深度应根据设计要求和施工条件确定。设置人工接地体的纵横接地极时,应使用符合规范的热镀锌角钢和热镀锌圆钢。根据一般工程项目的要求,垂直接地极必须埋设在大于0.5m的位置,每个垂直接地极之间的距离至少应保持4m。埋垂直接地极时,要用大锤敲打。这种方法可以延长垂直接地的使用寿命,适用范围广,易于挖掘。
3.2铜包钢和镀镍合金铜包钢接地电极法
这种方法的优点在于效率高,在地下放置时需要一个一个依次驱动,需要使用专门的地级套管进行操作。其施工工艺和方法类似于防雷接地的深井施工方法。目前,这种方法在许多建筑工程中得到应用,不仅可以大大减少挖掘工作的工作量,而且可以更好地防止接地设备被材料的耐腐蚀性损坏。所用的镀铜钢棒和镀镍合金材料在电力中受到附着作用后,能在很短的时间内分散电流。这种方法虽然施工速度快,应用效果好,但在使用领域有一定的局限性,更适合在一些开挖工作难度较大的领域应用[4]。
4配电网防雷接地设计的具体要求
满足接地极、电线等结构材料和设备的具体要求,采用高低压分别接地的方法进行保护。接地网引线连接通常采用钢绞线和铜线作为主要材料。立杆与接地体之间应设置合理长度的接地线,并应预留分段和接地断线卡,以避开施工区域内的管道或沟渠。应对拟放置的接入网设备及其他配套设备的不带电金属区域进行保护,不得在接地线电连接的位置安装其他设施。屏蔽电缆中屏蔽层的两端与被连接设备的金属外壳外表面应尽可能创造良好的接触条件,并可对变压器等设施进行防雷保护。
5结束语
中国社会和经济正处于快速发展的重要时期,科学技术水平随着时代的发展而大大提高。在各行各业快速发展的同时,也与快速发展的社会主义现代化建设相结合,促进了人民群众生活质量的不断提高。在目前的配电网运行事故中,雷击事故的概率很高。近年来,虽然对这一灾害的关注度有所提高,但仍存在一些影响防雷设施应用效果的问题。为了解决这一严重问题,相关部门进行了深入的研究和改革,认识到防雷接地设计中存在的突出问题,并提出了许多有针对性的解决方案。相信在未来,随着施工技术的不断提高,会取得理想的防雷效果。
参考文献
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[4]权继红,贺中桥.论配电网的防雷接地设计[J].科技创新与应用,2012,10(12Z):25-26.
[5]李彦彬.电力配电网的防雷接地设计问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013,8(29):63-65.