趙崇幸(廣東省江門市新會(huì)供電局,廣東 江門 529100)
10kv配網(wǎng)線路防雷技術(shù)分析
趙崇幸
(廣東省江門市新會(huì)供電局,廣東 江門 529100)
10kv配網(wǎng)線路是我國(guó)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成之一,其防雷技術(shù)直接關(guān)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(gòu)復(fù)雜性,再加之絕緣程度較低,直擊雷會(huì)造成嚴(yán)重的雷害事故,甚至感應(yīng)雷也會(huì)對(duì)配網(wǎng)線路的安全產(chǎn)生較大影響。近年來(lái)我國(guó)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(duì)采取相應(yīng)的防雷技術(shù)應(yīng)對(duì),同時(shí)加大力度開(kāi)發(fā)研究新的10kv配網(wǎng)線路防雷技術(shù),已經(jīng)成了電力系統(tǒng)發(fā)展的當(dāng)務(wù)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(zāi)害往往有多方面的原因,首先就是該線路的結(jié)構(gòu)復(fù)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(hù)措施。在線路受雷直擊時(shí),產(chǎn)生數(shù)千伏的過(guò)電壓影響,在線路中產(chǎn)生幾時(shí)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(cái)產(chǎn)損失。但其實(shí)在實(shí)際的雷擊引起的線路故障或閃絡(luò)的狀況,主要原因都是由于感應(yīng)雷產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓,所以在10kv配網(wǎng)線路的防雷技術(shù)中應(yīng)著重注意對(duì)感應(yīng)過(guò)電壓的防護(hù)措施上。
2.1 配網(wǎng)線路本身設(shè)計(jì)的缺陷以及相關(guān)配套設(shè)備的問(wèn)題
配網(wǎng)線路和相關(guān)設(shè)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(wú)法承受雷擊災(zāi)害影響。 ①10kV配網(wǎng)線路在設(shè)計(jì)中使用了在惡劣情況(如臺(tái)風(fēng)、暴雨)應(yīng)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(wèn)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(dá)到35kv及以上,在發(fā)生雷擊災(zāi)害被擊穿后,甚至可以正常工作,這些問(wèn)題在檢查中往往不易發(fā)現(xiàn)。如果無(wú)法排除這種隱患,進(jìn)行薄弱環(huán)節(jié)的替換,配網(wǎng)線路仍然容易遭受雷擊災(zāi)害。在配網(wǎng)線路的局部絕緣方面,導(dǎo)線的固定位置沒(méi)有進(jìn)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(kāi)關(guān)、線路桿塔、配變地網(wǎng)等等與10kv配網(wǎng)線路相關(guān)聯(lián)的設(shè)備,在安裝過(guò)程中沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量要求或沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)范,這也會(huì)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(jìn)行檢修、接地角樁與圓鐵焊接不良、地網(wǎng)在附近施工時(shí)被破壞等問(wèn)題。③接地線有被盜的情況,導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備未能及時(shí)連接,從而使線路失去保護(hù)。
2.2 防雷設(shè)備存在的問(wèn)題
線路設(shè)計(jì)上10kv的線路上方一般會(huì)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(shù)設(shè)計(jì)一般比高電壓線路的設(shè)計(jì)要來(lái)的低,一旦產(chǎn)生高電壓線路從遠(yuǎn)處帶來(lái)雷電的情況,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)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(shè)計(jì)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(shù)中檢修或測(cè)試過(guò)程中存在的問(wèn)題
接地電阻的測(cè)試中一般采用接地電阻測(cè)試儀,在測(cè)試過(guò)程中,操作人員未按照規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行測(cè)試或不夠?qū)I(yè),都會(huì)使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確,導(dǎo)致對(duì)防雷水平的錯(cuò)誤判斷,留下受雷擊的隱患。在檢修過(guò)程中,檢修人員往往沒(méi)有對(duì)防雷技術(shù)沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理,或是沒(méi)有參照規(guī)范使用相關(guān)儀器進(jìn)行檢修。這些也會(huì)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(guò)電壓
避免產(chǎn)生過(guò)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(dǎo)線,將會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)線路的絕緣發(fā)生閃絡(luò)。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(yīng)采取避雷線架空的方法。在架設(shè)避雷線之時(shí)應(yīng)注意在桿塔頂部架設(shè)地線,把導(dǎo)線遮住,這樣做同時(shí)也能將雷電流導(dǎo)入大地,從而達(dá)到大大減少配網(wǎng)線路中電能感應(yīng)的損耗以及延長(zhǎng)線路使用年限的目的。在架設(shè)避雷線時(shí)還應(yīng)注意好保護(hù)角的角度,控制導(dǎo)線的角度,在雷電災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),還要注意減小保護(hù)角。導(dǎo)線的材質(zhì)、形狀等在架設(shè)避雷線時(shí)也是需要考慮的重要因素。可以將配網(wǎng)線路中的絕緣子更換為絕緣性能更強(qiáng)的絕緣子,從而使線路的絕緣水平提高,還可以將導(dǎo)線的固定位置進(jìn)行絕緣層的加厚,或架空絕緣導(dǎo)線,能夠使放電擊穿絕緣后再通過(guò)線路或雷擊放電局部加強(qiáng)絕緣的邊緣,從而達(dá)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(yīng)根據(jù)當(dāng)?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(jí)的絕緣子,達(dá)到便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的目的。
3.2 配網(wǎng)線路加裝避雷設(shè)備
應(yīng)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(shè)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(huì)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(dǎo)線感應(yīng)電位和桿塔的差值的兩倍時(shí),就會(huì)出現(xiàn)跳閘的情況。如果避雷器導(dǎo)通電壓低于塔頂電壓,避雷器會(huì)產(chǎn)生作用,桿塔上的雷電流也會(huì)隨之改變,其中一部分會(huì)被桿塔以及引下線繼續(xù)引入地下,另外一部分將會(huì)經(jīng)由避雷器引入導(dǎo)線,雷電流會(huì)分流在配網(wǎng)線路以及避雷器通過(guò)。所以應(yīng)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(zāi)害的發(fā)生。
現(xiàn)在的10kv配網(wǎng)線路依然受到雷擊的嚴(yán)重威脅,而配網(wǎng)線路防雷技術(shù)措施的選擇多種多樣,應(yīng)根據(jù)各地情況的不同進(jìn)行選擇。在選擇合理的防雷措施之后,也應(yīng)對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行定期的管理維護(hù),保證在出現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)解決問(wèn)題,從而避免雷擊帶來(lái)的巨大損失。
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趙崇幸(1978-),男,廣東新會(huì)人,本科,中級(jí)電氣工程師,研究方向:電纜故障測(cè)量。
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.147