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        10kV電力線路雷擊故障及其防雷策略

        2016-03-19 20:30:56胡學(xué)志國(guó)網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司四川涼山651000
        低碳世界 2016年30期
        關(guān)鍵詞:避雷針過(guò)電壓導(dǎo)線

        胡學(xué)志(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司,四川涼山651000)

        10kV電力線路雷擊故障及其防雷策略

        胡學(xué)志(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司,四川涼山651000)

        目前,科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,從而使我國(guó)的電力事業(yè)等得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,各種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)升級(jí),使得各方面對(duì)電力的需求不斷加大。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,人們的日常生活供電需求越來(lái)越多,所以,努力提高我國(guó)的電力方面的配套設(shè)施設(shè)備質(zhì)量成為當(dāng)務(wù)之急,隨著10kV配電線路的不斷普及和發(fā)展,逐漸成為整個(gè)電力線路的關(guān)鍵,然而,由于天氣變化頻繁,設(shè)施設(shè)備數(shù)量比較少甚至老化等這些因素的直接或者間接的影響,導(dǎo)致其很容易發(fā)生故障,從而對(duì)整個(gè)電網(wǎng)線路的正常運(yùn)行產(chǎn)生了很大的影響。本文根據(jù)日常中的不同的雷擊危害,主要講述了10kV電力線路中的雷擊故障以及采取的一些防雷措施。

        10kV電力線路;雷擊故障;防雷

        前言

        隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,電能逐漸在日常生活中普及開(kāi)來(lái)。然而由于受到電力線路的一些安全事故的影響,必須采取一定的防雷措施,保證整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。一旦電力線路發(fā)生雷擊故障,一方面會(huì)對(duì)電力設(shè)備產(chǎn)生一定的影響,另一方面會(huì)直接影響人們的安全。10kV電力線路作為一種比較常見(jiàn)的配電線路,尤其在夏季,很容易受到雷擊導(dǎo)致短路現(xiàn)象,造成一定的危害,所以,必須采取一定的措施進(jìn)行防雷,從而降低整個(gè)電力線路雷擊的頻率,不斷加強(qiáng)電力線路的設(shè)施和設(shè)備完善措施。隨著出現(xiàn)電力事故的增多,不斷加強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。

        1 雷擊種類和危害

        1.1 雷擊種類

        目前,根據(jù)不同的種類,雷擊過(guò)程主要包括直雷擊現(xiàn)象和感應(yīng)雷擊現(xiàn)象。

        (1)直雷擊。當(dāng)云層中帶電部分直接對(duì)目標(biāo)放電產(chǎn)生的雷電現(xiàn)象稱之為直雷擊,這種雷擊具有很強(qiáng)的危害和破壞性,不容忽視。另外,直擊雷在進(jìn)行放電的過(guò)程中,會(huì)形成一個(gè)很大的磁場(chǎng),稱之為脈沖磁場(chǎng),由于大地和導(dǎo)線之間會(huì)形成一種電力回路,這種磁場(chǎng)就會(huì)穿透這個(gè)回路,從而形成一種電磁感應(yīng)的過(guò)電壓。由于直雷擊對(duì)電力線路直接進(jìn)行雷擊的現(xiàn)象比較少,所以,10kV配電線路設(shè)施中不會(huì)單獨(dú)配置相應(yīng)的防雷設(shè)施比如避雷針和避雷線等。

        (2)感應(yīng)雷擊。在發(fā)生雷放電現(xiàn)象之前,電力線路上的正電荷逐步被吸引集中在突變點(diǎn)附近,進(jìn)而轉(zhuǎn)入附近的導(dǎo)線被束縛起來(lái),而負(fù)電荷則被分散到線路的兩端。一旦云層發(fā)生放電現(xiàn)象,正電荷逐步釋放,相應(yīng)的負(fù)電荷就要進(jìn)行補(bǔ)充,這樣在線路的兩側(cè)就形成了一定的電壓迅速傳遞,最終以過(guò)電壓的形式存在。此外,感應(yīng)雷擊也會(huì)形成相應(yīng)的過(guò)電壓稱之為靜電感應(yīng)過(guò)電壓,這兩種過(guò)電壓一旦相遇就會(huì)發(fā)生重疊組合,其過(guò)電壓可以達(dá)到500kV左右,具有很強(qiáng)的破壞力,對(duì)電力線路設(shè)備造成了很大的危害,所以,很容易出現(xiàn)故障。

        1.2電力線路雷擊故障危害

        我國(guó)的科學(xué)技術(shù)雖然取得了一定的發(fā)展,但是很多雷擊現(xiàn)象帶來(lái)的安全事故還是無(wú)法避免的,這種雷擊事故給一些線路電纜設(shè)施和設(shè)備帶來(lái)的危害不容小覷,尤其對(duì)一些附近的建筑。這種雷擊事故帶來(lái)的過(guò)電壓會(huì)嚴(yán)重危害相應(yīng)設(shè)備,甚至出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,從而造成大范圍的電力故障,中斷電力輸送,甚至引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi),給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重的損失。

        2 10kV電力線路雷擊故障分析

        2.1 雷擊故障原因

        目前,由于一些自然因素和人為因素的影響,導(dǎo)致很多雷擊事故的發(fā)生,受到這些可控因素和不可控因素的影響,一些研究人員逐步把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到可控因素上,來(lái)降低雷擊故障帶來(lái)的危害。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,研究人員逐步對(duì)危害因素進(jìn)行深入分析和排查,并不斷根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行初步完善,從而達(dá)到減少雷擊故障的目的。雷擊故障發(fā)生原因可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行探討:①在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,由于一些電力設(shè)施設(shè)備和相關(guān)管理制度不完善,導(dǎo)致在一些雷擊次數(shù)比較多的地區(qū)和領(lǐng)域,使得10kV配電線路的防雷設(shè)施沒(méi)有到位,一些規(guī)章制度也沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行完善,并且缺乏一些專業(yè)人員的技術(shù)監(jiān)督,指導(dǎo)不到位等。②由于不同的區(qū)域地理?xiàng)l件不同,導(dǎo)致在進(jìn)行防雷設(shè)施布置工作時(shí),死板的按照自己的一些套路,并沒(méi)有結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域的實(shí)際情況,雖然進(jìn)行了一些防雷措施,然而并沒(méi)有取得預(yù)期的效果,甚至導(dǎo)致一些防雷保護(hù)設(shè)備在雷擊過(guò)程中遭到了嚴(yán)重的破壞。③一些管理部門沒(méi)有對(duì)10kV配電線路予以高度重視,另外,相關(guān)政府部門對(duì)電力部門的財(cái)力支持不到位,導(dǎo)致電力部門有心無(wú)力,使得相關(guān)防雷水平達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),防雷設(shè)置數(shù)量比較少。另外,由于一些工作人員職業(yè)素養(yǎng)比較差,沒(méi)有按照相關(guān)制度要求對(duì)電力線路進(jìn)行相應(yīng)的定時(shí)檢查,從而忽略了一些安全事故的發(fā)生,這種安全隱患在未來(lái)會(huì)造成很大的危害。

        另外,由于一些電力線路本身具有引雷的特點(diǎn),所以在配電線路建設(shè)過(guò)程中,尤其是在一些空曠區(qū)域,帶有一些金屬結(jié)構(gòu)的螺栓練街舞本身具有引雷的特性,一旦云層發(fā)生放電現(xiàn)象,這種結(jié)構(gòu)很容易吸引電荷發(fā)生雷擊。另外,雖然一些電力線路采用架空設(shè)置,但是這些導(dǎo)線附近或多或少的也會(huì)具備一些突起物,這些物體很容易擔(dān)當(dāng)連接物角色,云層一旦發(fā)生放電,電荷就會(huì)順著這些物體下行,這樣云層電荷就會(huì)和導(dǎo)線的電壓發(fā)生重疊現(xiàn)象,很容易引發(fā)雷擊事故。另外,在架設(shè)導(dǎo)線的時(shí)候,一定要選擇合適的區(qū)域,一些空曠地區(qū)的地形或者一些地形比較復(fù)雜的區(qū)域,很容易導(dǎo)致雷擊故障,其過(guò)電壓對(duì)整體的危害非常大。

        2.210kV配電線路防雷策略

        目前,10kV配電線路主要采取以下幾種防雷策略:

        (1)使用終端桿塔。這種防雷措施就是在電力線路的末端安裝避雷裝置,這樣一旦發(fā)生電磁能力轉(zhuǎn)化,可以有效防止異?,F(xiàn)象的發(fā)生,防止電壓發(fā)生過(guò)高現(xiàn)象。

        (2)架空絕緣導(dǎo)線。這種防雷措施就是把絕緣導(dǎo)線進(jìn)行架空處理,這樣一旦絕緣導(dǎo)線上方發(fā)生雷擊現(xiàn)象,由于直雷擊和感應(yīng)雷擊帶來(lái)的過(guò)電壓非常大,很容易使線路的絕緣層發(fā)生破壞,甚至造成火災(zāi)事故,因此,可以使用疏導(dǎo)法或者堵塞法來(lái)防止雷擊過(guò)程中絕緣導(dǎo)線破壞,防止火災(zāi)事故的發(fā)生。

        (3)使用交叉跨領(lǐng)域的電力線路。這種防雷措施就是在兩種不同級(jí)別的線路中,使用一種交叉的方式實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域,這樣可以有效避免由于級(jí)別不同導(dǎo)致的線路跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。但是在使用這種防雷措施時(shí),需要注意的一點(diǎn)就是一定要設(shè)置好線路交叉的垂直距離。

        (4)使用同塔多回路架設(shè)。在電力線路操作的時(shí),由于很多線路的絕緣措施一致,所以往往在回路比較多的區(qū)域設(shè)置相同的防雷措施,所以,采用同塔多回路的架設(shè)方式,其絕緣方式一般選擇不平衡式,這樣才能進(jìn)一步提高防雷設(shè)施水平。

        3 10kV電力線路防雷策略

        3.1 避雷針

        在所有的防雷裝置中,避雷針是一種比較受歡迎的設(shè)施,其年代比較久遠(yuǎn),早期的時(shí)候主要是利用一種羊角裝置進(jìn)行電路輸送,這種裝置可以防止設(shè)備受到雷擊的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,避雷針逐漸發(fā)展起來(lái),其設(shè)施水平也得到了很大的提高。后來(lái)逐漸出現(xiàn)了一系列新型的避雷針比如碳化硅避雷針以及氧化膜避雷針等,這些改進(jìn)的避雷針不但可以防止設(shè)施受到雷擊的影響,防止電壓過(guò)高,還可以保護(hù)這些設(shè)備受到一些過(guò)電壓的影響,防止其受到損害,給人們帶來(lái)了很大的方便。相應(yīng)工作人員可以根據(jù)不同的雷擊故障來(lái)設(shè)置不同的電阻進(jìn)行接地處理,從而可以有效減少電力線路受到雷擊的概率,大大提高了安全性能。

        3.2 架空避雷線

        通常情況下,在一些大型的建筑設(shè)施和設(shè)備中,一般使用架空避雷線。它的主要作用是可以有效提高避雷裝置結(jié)構(gòu)的可靠穩(wěn)定性,另外,這種避雷線一般都具有屏蔽功能,這樣就可以大大提高這種裝置的使用性能,提高避雷效果,目前在社會(huì)中得到了廣泛的應(yīng)用。

        3.3 保護(hù)器

        保護(hù)器中使用最多的就是防雷過(guò)電壓保護(hù)器,它可以和絕緣導(dǎo)線并聯(lián)使用,通過(guò)串聯(lián)間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)避雷。這種保護(hù)器本身就具有很多的特點(diǎn),其經(jīng)濟(jì)型、安全性比較高,不斷受到人們的親睞。然而,值得注意的是,相關(guān)人員在進(jìn)行保護(hù)器安裝和調(diào)試工作中,一定要避免失誤帶來(lái)的損失,從而可以大大提高保護(hù)器的避雷效果。

        3.4 提高導(dǎo)線絕緣性

        為了減少雷擊故障發(fā)生的概率,可以提高相應(yīng)導(dǎo)線的絕緣性。相關(guān)工作人員必須認(rèn)真總結(jié)一些技術(shù)措施,提高導(dǎo)線的絕緣水平和導(dǎo)線的質(zhì)量,并嚴(yán)格按照規(guī)定和制度措施對(duì)相應(yīng)的導(dǎo)線進(jìn)行絕緣工作檢測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)進(jìn)行處理和匯報(bào),從而提高相應(yīng)的防雷水平。

        4 結(jié)語(yǔ)

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)的電力行業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)滲透到家家戶戶。所以,如果電力線路一旦發(fā)生故障,就會(huì)給國(guó)家、電力系統(tǒng)以及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅,所以必須提高相應(yīng)配電線路的質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)措施,減少經(jīng)濟(jì)損失,與此同時(shí),采取一定的防雷措施和防雷裝置,從而保證電力系統(tǒng)正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

        [1]秦栗.10kV配電線路雷擊故障特性分析及防雷策略[J].電子測(cè)試,2013(13):33~34.

        [2]崔戰(zhàn)濤.10kV配電線路雷擊故障特性分析及防雷策略[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(17):34~35.

        [3]周雪會(huì).試析10kV架空絕緣導(dǎo)線與避雷器雷擊故障及其防護(hù)的策略[J].大科技,2016(23):67~68.

        TM863

        A

        2095-2066(2016)30-0067-02

        2016-10-2

        胡學(xué)志(1981-),男,助理工程師,本科,主要從事電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化工作。

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