10 kV架空配电线路雷电防护措施研究
刘伯阳
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刘伯阳,. 10 kV架空配电线路雷电防护措施研究[J]. 中国能源进展,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157010.
摘要: 架空配电线路运行下长期处于室外环境,容易受到雷电等自然灾害的侵袭而产生故障问题,威胁配网安全运行。对此需要做好10?kV架空配电线路防雷措施,文章通过对配网防雷的重要性进行分析,探讨10kV架空配电线路运行下常见的防雷措施。
关键词: 10kV;架空线路;配电线路;线路防雷
DOI:10.12721/ccn.2021.157010
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引言

随着生活水平的提高,人们对电力系统的可靠性要求也越来越高。10kV配电线路作为电网向用户提供电能的关键部分,有着保障工农业稳定用电的重要职责。由于10kV配电线路结构复杂、绝缘水平低,且大部分没有安装避雷器等防雷设备,经常会遭雷击导致线路断线、绝缘子闪络等故障。通过雷害故障统计分析,10kV配电线路雷击故障约占电力系统总故障的50%~60%。雷击线路不仅会损坏电力系统设备,造成重大的经济损失,而且对人们正常的生活秩序有很大的影响。

1 10kV架空配电线路遭受雷击的原因及危害

在10kV架空配电线路运行过程中,时常会发生绝缘导线运行中遭受雷击导致线路中断的情况,其主要原因是绝缘线路在遭遇雷击时,其自身耐压水平不足以承受雷击的电压,从而被击穿,同时在闪络的作用下绝缘子底部的金属会形成一个短路通道,会熔断导线,导致线路中断。另外,由于我国10kV架空配电线路发展较晚,相关的防雷规划并不到位,在进行10kV架空配电线路建设时,有很多并没有做好防雷措施,对于不同地区还采取相同的防雷举措,不符合当地实际情况,影响防雷质量。10kV架空配电线路遭受雷击会对电力设备产生不同程度的影响,会影响到设备的正常运行,导致跳闸、绝缘体烧损等现象的发生,从而影响整个电力系统的正常运行,同时还会降低供电质量,给周围居民的用电带来不便。

2 10 kV架空配电线路的防雷设计措施

2.1合理配置避雷设施

在进行10kV架空配电线路防雷时,在10kV架空配电线路上配合避雷设备就显得十分有必要,其能够增加配电线路的抗雷击能力,具备实际意义。但是,在配置避雷设施的时候,需要注意避雷器的选择和安装。(1)在选择避雷器之前,要对配电线路所在地区和周围环境进行综合考察,通过考察结果决定选用设备的类型。目前来说,氧化锌型避雷器的应用较为广泛,该设备具有体积小、重量轻、散热快等特点,同时,其还具备抗污染的能力,对于隔断工频续流具有很明显的作用。另外,经实践可知,在氧化锌避雷器上可以适当的串联一些间隙配置,这样能够有效的起到安全隔离的作用。(2)选择合适的避雷器后,还要注重避雷器的安装,应准确选择避雷器的安装位置。在进行避雷器布设时,首先应选择在容易遭遇雷击的位置安装避雷器,例如变压器、线路开关等位置,另外还要在架空绝缘导线和配网过渡的位置安装避雷器。安装避雷器时,要引用防雷绝缘子,并且适当的加设放电间隙等,可以有效提升防雷击效果。

2.2杆塔架设避雷线

避雷线能够有效的提高配电线路耐雷水平,目前,我国配电网系统中只有很少一部分在10kV架空配电线路中架设避雷线,因为通常都是在110kV以及以上的输电线路中比较常见,在出现雷击现象的过程中,避雷线和线路导线之间存在耦合,能够使作用于线路导线绝缘子两端的电压降低,所以在雷击过程中避雷线担当重要的角色,但是如果在10kV架空配电线路上架设避雷线会加强线路的引雷作用,对于雷电灾害严重的区域可能会给配电线路造成更多的危害,所以选择在10kV架空配电线路上安装避雷线的时候一定要做认真的勘察,在适合的地区安装,尽可能在雷电灾害严重的必去少安装避雷线。

2.3减少杆塔接地的电阻

减少杆塔接地电阻,是为了有效地提升电力线路的耐雷水准,避免出现反击等问题,通常这也是比较常见的一种防雷手段。土壤电阻率比较低的区域,相关的工作人员需要全面地运用杆塔自然电阻,选取和线路彼此平行的地线手段,地线和导线的耦合效用能够在很大程度上减小绝缘子串之中的电压数值,让防控雷击问题的能力上升。一般来说,如果土壤的电阻率相对很高,该地域就可以运用部分的降阻剂,在运用完降阻剂之后,此时的接地电阻会伴不断地减少,同时因为其pH值通常浮动在7.7~8.6区间,部分展现出了中性略偏碱的属性,由此就会对接地体产生一定的钝化维护效用,所以通常状况下不会产生侵蚀方面的问题。值得注意的是,对于部分正处在地势高低起伏,即地面不平坦的区域,其接地电阻通常都来自高等级线路的杆塔。相关的工作人员都在逐步地运用一项较为先进化的接地模块,其高效地提升了接地体的整体空间,由此就能很好地优化了接地电的最终成效。

2.4过电压保护器的防雷击断线措施

安装过电压保护器也是当前10kV架空配电线路防雷击断线的重要措施之一,而且在科学技术飞速发展下,过电压保护器也在进行不断改进和创新,其应用效果也有所提高,对保障10kV架空配电线路运行的安全性、可靠性以及提升10kV架空配电线路的防雷水平都有着极大的作用。在线路过电压保护器应用的过程中,主要的工作原理是为了限流消弧角,使用限制流元件来切断工频续流,从而达到限制雷电过电压的目的,确保10kV架空配电线路在运行的过程中不会受到雷击电流的影响,保证配网供电质量,进一步保证架空配电线路运行的安全性、可靠性,降低开关跳闸事故的发生,而且,从实际应用效果来看,与带有外间隙的监控避雷线效果极为相似。线路过电压保护器在运行的过程中主要具有以下优势:过电压保护器的安装较为便捷,不需要破皮处理,而且在一些特殊环境下运行也并不需要对其进行特殊处理,其应用也越来越广泛;电压保护器运行不受到运行电压的影响,进一步保证10kV架空配电线路运行的可靠性。当然,过电压保护器在运行的过程中,也存在一定的缺点,如过电压保护器只能防护击穿绝缘导线的雷电过电压,无法对其他过电压采取有效的防护措施,这样就导致在其他过电压的影响下,线路过电压保护器也将无法起到有效的保护作用,从而影响到架空配电线路运行的安全性、可靠性。因此,在采用线路过电压保护器对架空配电线路进行防雷保护的过程中,应结合实际的情况,进行合理的设计,合理选择过电压保护器的类型,如嵌入式过电压保护器,同时,还应与其他防雷击断线措施进行有效的结合,这样才能将防雷击断线保护的作用充分地发挥出来,而且在同时采取多种措施的情况下,也能够有效地弥补相互之间的缺陷,从而保证架空配电线路运行的安全性、可靠性。

2.5提升线路绝缘能力

10kV架空配电线路由于感应雷电,会产生一定的过电压,从而导致绝缘体的质量下降,并且会在一定程度上减少绝缘的可靠性,甚至会造成绝缘子的损坏。因此,需要对绝缘体进行改进,应当选取优质的电力设备,并且更换一些性能极佳的材料,在进行间距设计时,要确保科学、合理,以此来提升配网外围的绝缘水平。具体措施如下:①适当增加绝缘子片;②根据实际情况适当调整绝缘子的型号;③对绝缘子及时进行更新,从而起到控制闪络的效果。另外,还可以引用瓷横担来提升整体防雷效果,较之于普通横担,瓷横担的绝缘性更佳。同时,还需要配网运行管理人员不断地对10kV架空配电线路进行巡查和检修,确保线路的正常运行。

结语

综上所述,处理雷害问题的手段也极其的多元化,相关的工作人员一定要从现实状况进行着手,在择选防雷技术手段之前,务必要开展谨慎的实地调研活动,全面地熟悉地理地貌、气候条件和线路运转等层面的元素,择选具有针对性的防雷技术手段。

参考文献

[1]李恒洁.10kV配电线路防雷及对策分析[J].科技与创新,2015(19):154.

[2]黄石,卫志农,吴国梁,王华芳,靳宏伟.35kV配电线路防雷击断线措施的应用研究[J].华东电力,2012,40(09):1571-1575.

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