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10kV配电线路防雷

2019-10-21阮召定

中国电气工程学报 2019年11期
关键词:避雷器电阻电缆

阮召定

摘要:随着社会经济的发展,10kV配电线路在电网工程的建设应用中越来越重要,给人们的生活提供了不少便利。但是受到雷击的威胁,10kV配电线路总是会出现一些损坏,严重影响了电网系统的正常供配电。本文就对线路雷击等影响因素和有效的防雷措施进行分析,希望可以提高配电线路供电安全。

关键词:10kV配电线路;防雷措施;电网

在社会经济和科技高速发展的时代,人们的生活水平越来越高,对于电力的需求也越来越大,给供配电系统带来巨大的压力。我国当前的配电网络主要是10kV配电线路,但是它的架构比较复杂,绝缘性也不强,极容易受到雷击破坏,给供电安全带来不利影响。[1]

一、10kV配电线路雷击的影响因素

(一)外界环境的影响

线路遭到雷击破坏,最主要的原因是外界雷雨天气的影响,它既是前提因素,也是主要因素。在雷雨频发的季节,云层之间总会产生静电,正负电荷分别在云层的上下端,随着电荷量的增多,两极电荷冲破绝缘空气,最终产生闪电。闪电导向地面的几率虽然不高,但是也时有发生,而10kV配电线路由于绝缘性差,加之线路设计比较复杂,防护措施不当,就容易遭到雷击,并且受到损坏。而且配电线路的回路有一定的距离,所以一旦被击中,线路网络就会发生故障。

(二)缺乏防雷设备

配电线路之所以频繁被雷击破坏,与线路缺乏防雷装置有很大的关系。电力部门为了节省成本,在安装线路时,通常会缩减防雷装置的数量,并让一个装置服务多个设备线路,这使得防雷装置的作用大大降低。[2]当然,还有一些电力部门完全没有按照防护要求去安装防雷装置,目的都是处于经济利益的考虑。所以,缺乏足够的防雷装置是造成雷击破坏的一个重要原因。

(三)配电线路设计不合理

线路设计的不合理是造成雷击破坏的又一个重要因素。设计人员在设计时,没有对防雷设施提起足够的重视,或者没有根据当地的实际情况去针对性设计,而是按照统一的标准去设计,造成线路与实际环境的不符合,影响到线路的防雷效果。另外,10kV配电线路自身也有一些缺陷,会降低防雷效果。比如说线路存在线路架空、地极接电阻的问题,导致线路运行不安全,在极端天气下自我保护机制比较薄弱,不能防范雷击。

(四)防雷装置缺乏维护

有些电力企业在线路上按要求安装了防雷装置,也对线路进行了合理设计,但是实际的防雷效果却差强人意,这主要是因为防雷装置缺乏必要的维护。为了让防雷装置发挥应有的效果,相关的维修人员必须要定期对其进行检查维修,及时排除装置内的故障问题,确保装置正常运行。但是很多情况下,电力企业不会对防雷装置展开常态化的检查,发现不了其中的问题,就让防雷装置形同虚设,起不到有效的作用。

二、10kV配电线路防雷有效措施

(一)防范直击雷

雷云对大地的闪击放电的电流值平均可达到30kV,瞬间功率可达到几百几千瓦以上,造成的破坏十分严重,一般建筑物都会安装避雷针、避雷网等作为接闪器防范直击,并与接地装置连接,可以将电流接收并传递到大地上,降低雷击破坏。配电线路也可以在塔杆上装置避雷针或者消雷器,降低雷击威力,针对雷雨天气的威胁,消雷器的作用更好,可以很好地防范直击雷。

(二)提高线路的绝缘性能

10kV配电线路的普及范围比较广,经常会途径雷雨多发地带,受到雷击破坏,很多地方的线路绝缘水平比较低,而且采取同杆塔多回路的方法架设线路,这很容易造成多回路发生接地事故,造成多回路同时跳闸的现象。对此,电力企业应该加强线路的绝缘性能,将裸导线换成绝缘导线,或者增加绝缘子片数、更换绝缘子型号,提升线路的绝缘性能。

(三)架空绝缘导线雷击防护措施

针对雷击导致断线的事故,技术人员可以采取三种方法来防护:①提高线路的局部绝缘性能,增加绝缘层的厚度,有效应对雷击威胁。②安装避雷器,在雷击时通过避雷器来释放电荷,确保线路的安全,但需要保证避雷器的质量,并保证接地电阻符合要求。③在绝缘导线的放电间隙处安设绝缘子,避免导线的绝缘层遭到破坏。

(四)降低配電线路的接地电阻

降低配电线路的接地电阻有几种有效的方式,一个是增长接地体,当前很多地方的电网接地装置都没有采取防腐蚀措施,致使接地装置在长期的腐蚀中容易发生化学变化,影响性能,致使接地体不能和大地有效接触,使得接地电阻增大,增加线路风险。所以为了确保接地电阻的稳定性,要适当增加接地体的长度,并且做好防腐蚀保护工作,增加接地装置的使用寿命。第二个方法是施加降阻剂,在接地体的周边大地施加降阻防腐剂,可以有效减低接地电阻。第三个方法是采用垂直接地极,在接地处钻取深孔,让防雷装置的引线进入到钻孔中,并在钻孔中施加垂直接地极,利用深层土壤降低接地电阻。[3]

(五)10kV配电设备的防雷保护

为了提高配电线路的防雷性能,需要做好三个地方的防雷保护,分别是配电变压器、柱上开关和电缆分支箱的防雷保护。在配电变压器的低压侧安装低压避雷器,高压侧安装高压避雷器;在10kV配电线路上经常会安装一些柱上开关,提高线路的运行灵活性,但是这些设备通常会缺乏防雷保护,为了提高供电的可靠性,需要在柱上开关的两侧安装防雷装置;在电网系统发展的同时,电缆线路也逐渐受到重用,电缆分支箱的应用越来越广泛,但是它的防雷保护却不尽如人意,是一个严峻的问题。为了确保电缆分支箱的正常功能,需要电力工作人员对其实施防雷保护,在该设备的电缆接头处安装避雷器,保护电缆接头。

(六)重视电网接地网施工

为了发挥接地网的正常功能,让其迅速释放导入的强大雷电流,需要认真设计接地网设施,做好防腐措施,在接地极焊接好之后再进行镀锌处理,增加防腐效果,同时还要规范施工,确保施工质量。

三、结语

雷雨天气的雷电侵袭对于电网的供电安全有着很大的影响,雷击在袭击配电线路后,会严重破坏线路的结构,给电力供应带来限制,给人们的生活带来许多困扰,也不利于经济的良性发展。因此,电力企业要加强10kV配电线路的监管工作,采用更合理的方法,提高配电线路的防雷效果。

参考文献:

[1]黄兰英,吴广宁,曹晓斌,etal.10kV配电线路防雷措施研究与应用[J].四川电力技术,2009,32(5).

[2]李孛.10kV配电线路防雷措施研究[D].长沙理工大学,2009.

[3]钟政权.10kV配电线路防雷保护措施[J].中国新技术新产品(06):102-103.

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