趙崇幸(廣東省江門市新會供電局,廣東 江門 529100)
10kv配網(wǎng)線路防雷技術分析
趙崇幸
(廣東省江門市新會供電局,廣東 江門 529100)
10kv配網(wǎng)線路是我國現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成之一,其防雷技術直接關系到10kv配網(wǎng)線路的安全可靠性。由于10kv配網(wǎng)線路的結(jié)構復雜性,再加之絕緣程度較低,直擊雷會造成嚴重的雷害事故,甚至感應雷也會對配網(wǎng)線路的安全產(chǎn)生較大影響。近年來我國的10kv配網(wǎng)線路雷害事故頻頻發(fā)生,找出雷害事故發(fā)生的原因,再針對采取相應的防雷技術應對,同時加大力度開發(fā)研究新的10kv配網(wǎng)線路防雷技術,已經(jīng)成了電力系統(tǒng)發(fā)展的當務之急。
10kv配網(wǎng)線路;雷擊原因;防雷措施
10kv配網(wǎng)線路發(fā)生雷擊災害往往有多方面的原因,首先就是該線路的結(jié)構復雜度較高,且絕緣性能又較低,配電線路缺少線路避雷器、耦合地線、避電線等有效防護措施。在線路受雷直擊時,產(chǎn)生數(shù)千伏的過電壓影響,在線路中產(chǎn)生幾時千安的電流,直接造成跳閘從而產(chǎn)生極大的破壞性以及財產(chǎn)損失。但其實在實際的雷擊引起的線路故障或閃絡的狀況,主要原因都是由于感應雷產(chǎn)生的感應過電壓,所以在10kv配網(wǎng)線路的防雷技術中應著重注意對感應過電壓的防護措施上。
2.1 配網(wǎng)線路本身設計的缺陷以及相關配套設備的問題
配網(wǎng)線路和相關設備在高電壓的狀態(tài)下極易遭受雷擊,而這方面受到的重視不足,研究不夠,所用材料無法承受雷擊災害影響。 ①10kV配網(wǎng)線路在設計中使用了在惡劣情況(如臺風、暴雨)應用廣泛的針式絕緣子,由于針式絕緣子的特性,其線路檔距的跨度一般較大,雖然效果良好,但一旦發(fā)生內(nèi)部擊穿,則問題將難以發(fā)現(xiàn),位置也難以確定。再加之如今使用的針式絕緣子耐壓程度一般可以達到35kv及以上,在發(fā)生雷擊災害被擊穿后,甚至可以正常工作,這些問題在檢查中往往不易發(fā)現(xiàn)。如果無法排除這種隱患,進行薄弱環(huán)節(jié)的替換,配網(wǎng)線路仍然容易遭受雷擊災害。在配網(wǎng)線路的局部絕緣方面,導線的固定位置沒有進行絕緣層的加厚,使得這種部位成為突破口,更易遭受雷擊并產(chǎn)生破壞。②開關、線路桿塔、配變地網(wǎng)等等與10kv配網(wǎng)線路相關聯(lián)的設備,在安裝過程中沒有達到質(zhì)量要求或沒有嚴格按照規(guī)范,這也會使配網(wǎng)線路易受雷擊。比如地網(wǎng)的腐蝕、接地網(wǎng)由于年限較久未進行檢修、接地角樁與圓鐵焊接不良、地網(wǎng)在附近施工時被破壞等問題。③接地線有被盜的情況,導致相關設備未能及時連接,從而使線路失去保護。
2.2 防雷設備存在的問題
線路設計上10kv的線路上方一般會出現(xiàn)多處高電壓(如110kv以上電壓)的線路交叉跨越的現(xiàn)象。再加之10kv配網(wǎng)線路的防雷技術設計一般比高電壓線路的設計要來的低,一旦產(chǎn)生高電壓線路從遠處帶來雷電的情況,就會出現(xiàn)嚴重的雷擊破壞。還有10kv配網(wǎng)線路的避雷器經(jīng)常由于遭受雷擊而失效或本身設計質(zhì)量不合格,使得避雷器失去避雷效果,造成線路被雷擊。
2.3 在防雷技術中檢修或測試過程中存在的問題
接地電阻的測試中一般采用接地電阻測試儀,在測試過程中,操作人員未按照規(guī)范嚴格進行測試或不夠?qū)I(yè),都會使得測量結(jié)果不準確,導致對防雷水平的錯誤判斷,留下受雷擊的隱患。在檢修過程中,檢修人員往往沒有對防雷技術沒有被及時發(fā)現(xiàn)處理,或是沒有參照規(guī)范使用相關儀器進行檢修。這些也會使線路易受雷擊。
3.1 提高線路絕緣水平以及避免產(chǎn)生過電壓
避免產(chǎn)生過電壓可以采取架空避雷線的做法。如果雷直擊配網(wǎng)線路的導線,將會導致配網(wǎng)線路的絕緣發(fā)生閃絡。為了避免出現(xiàn)雷直擊配網(wǎng)線路或在出現(xiàn)直擊情況后減少桿塔的雷電流,應采取避雷線架空的方法。在架設避雷線之時應注意在桿塔頂部架設地線,把導線遮住,這樣做同時也能將雷電流導入大地,從而達到大大減少配網(wǎng)線路中電能感應的損耗以及延長線路使用年限的目的。在架設避雷線時還應注意好保護角的角度,控制導線的角度,在雷電災害頻發(fā)的地區(qū),還要注意減小保護角。導線的材質(zhì)、形狀等在架設避雷線時也是需要考慮的重要因素??梢詫⑴渚W(wǎng)線路中的絕緣子更換為絕緣性能更強的絕緣子,從而使線路的絕緣水平提高,還可以將導線的固定位置進行絕緣層的加厚,或架空絕緣導線,能夠使放電擊穿絕緣后再通過線路或雷擊放電局部加強絕緣的邊緣,從而達到減少薄弱環(huán)節(jié),提高局部的絕緣性能的目的。還可以更換不同種類的絕緣子,絕緣子的選擇應根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件,氣候多變且較為惡劣的地區(qū)可以采取針式絕緣子,而在氣候較為適宜的地區(qū)可以選擇低一級的絕緣子,達到便于發(fā)現(xiàn)問題的目的。
3.2 配網(wǎng)線路加裝避雷設備
應將避雷器加裝在配網(wǎng)線路的末端。在配網(wǎng)線路避雷器的設置中,引下線或者桿塔能夠?qū)⒗纂娨氲孛嬉韵?,如果在接地電阻的作用下,桿塔頂電位會迅速提高,如果桿塔的接地電阻較高,在絕緣子臨界電壓等于或小于導線感應電位和桿塔的差值的兩倍時,就會出現(xiàn)跳閘的情況。如果避雷器導通電壓低于塔頂電壓,避雷器會產(chǎn)生作用,桿塔上的雷電流也會隨之改變,其中一部分會被桿塔以及引下線繼續(xù)引入地下,另外一部分將會經(jīng)由避雷器引入導線,雷電流會分流在配網(wǎng)線路以及避雷器通過。所以應將避雷器加裝在配網(wǎng)線路末端,使得線路雷電流大大降低,避免雷擊的破壞。還可以在配網(wǎng)線路中加裝避雷針,以降低配網(wǎng)線路被直接雷擊的概率,從而避免雷擊災害的發(fā)生。
現(xiàn)在的10kv配網(wǎng)線路依然受到雷擊的嚴重威脅,而配網(wǎng)線路防雷技術措施的選擇多種多樣,應根據(jù)各地情況的不同進行選擇。在選擇合理的防雷措施之后,也應對配網(wǎng)線路進行定期的管理維護,保證在出現(xiàn)問題后及時解決問題,從而避免雷擊帶來的巨大損失。
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趙崇幸(1978-),男,廣東新會人,本科,中級電氣工程師,研究方向:電纜故障測量。
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.147