10kV架空配电线路雷电防护措施研究
阎勇杰
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阎勇杰,. 10kV架空配电线路雷电防护措施研究[J]. 中国能源进展,2021.2. DOI:10.12721/ccn.2021.157017.
摘要: 配电线路雷电防护对于电力运行来说是尤为重要的,电力安全运行是我国社会主义经济大力发展的重要保障。每个国家使用的配电线路规格都不相同,我国较常用的是10kV的配电线路。但是10kV的架空配电线路极易受到天气因素影响,尤其雷电电击能直接导致跳闸现象发生,严重时还会发生电路短路、电器损毁,甚至发生火灾,为切实保障10kV配电线路平稳运行,做好防雷措施研究,提高配电线路稳定运行是当前势在必行的重要举措。
关键词: 10kV;架空配电线路;雷电防护;措施
DOI:10.12721/ccn.2021.157017
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引言

在10kV配电网运行当中,末端直接连接用户,线路自身绝缘水平较低,没有采取特殊的避雷线保护措施,很容易会受到雷击的影响,出现跳闸等一系列故障。尤其针对地形较为复杂、雷击概率较大的区域,配电网出现雷击的概率更高,会对整个线路造成不可避免的损坏。因此,要持续改进加强对防雷技术的改进和应用,从而保证10kV配电网运行的安全与稳定。

1雷击事故的主要表现形式

一是直接雷击。是指雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上,直接雷击产生的过电压伴随着巨大的雷击电流,通过物体放电入地。其雷击会产生具有极大破坏性的热效应与机械效应,同时,产生电磁脉冲与闪络放电,从而导致人员伤亡、建筑物破坏以及设备毁坏等灾害。二是间接雷击。是指雷电并未直接击中电力设备或建筑,但因直接雷辐射脉冲产生的电磁场效应以及通过导体传导雷电流,导致电力设备和建筑物损坏或人身伤亡。三是雷电波侵入。是指雷电通过架空线或金属管道等导体物质侵入变电所等建筑内,损毁电力设备,危及人身安全。

210kV架空配电线路雷电防护措施存在的问题

2.1配电线路的安装问题

首先,在配电线路安装搭建及避雷设备安装时不够科学,导致源头预防雷电损害工作不到位,且事实上配电线路架设也存在较严重的安全隐患。例如,部分地区的气候条件和地质条件较为特使,应当选择更适宜的铺设方式,但由于规章制度约束,导致线路安装采用的统一方式,埋下了电路故障多发的隐患。同时,配套的避雷设备不能及时跟进,部分雷电灾害不明显的地区,工程队考虑到经济成本等因素,会选择适当减少或者直接不安装避雷设备,由于监管不到位,未能及时发觉,为雷电电机配电线路造成损失,埋下了重大安全隐患。

2.2防雷设备不够完善

一般情况下,相关单位为了降低成本,往往侧重于使用公用式避雷装置。虽然这在一定程度上能够预防雷击事故的发生,但整体防雷效果受到了一定影响。绝大部分电力部门在对10kV配电线路的高位线路进行铺设的过程中,预先落实好了安装数量,而避雷器的实际数量无法满足线路实际面积的需求,导致10kV配电线路的防雷质量不理想,最终留下严重的安全隐患。

2.3接地装置不合格

在10kV配电线中,相应的接地装置是必不可少的配电设施之一,其可以在雷击发生时,迅速将雷击电流引流到大地。接地装置是接地电极和连接导线的总称,它将电器装置和大地相连接,在出现雷击时候能够将雷击电流输送到大地,从而降低对配电线路的影响;但是,如果10kV配电线路的接地装置没有定期的维修养护,出现了锈蚀损坏的情况,导致接地电阻值增加,在发生雷击情况时雷击电流不能快速流入大地,便有大量的高压电流残留,从而影响了配电线路的安全。

310kV架空配电线路雷电防护措施

3.1加强10kV配电线路本体的防雷措施

要想切实提升10kV配电线路的防雷效果,就要不断强化10kV架空配电线路本体的防雷措施,其根本便是加强对配电线路的绝缘能力。只有加强了对配电线路的绝缘措施,有效提高配电线路本体的防雷能力,可以选用绝缘性能好的材质包裹线路或者直接用绝缘的线路替代;同时可以采取双重绝缘措施,加大保障力度;由于冲击闪络电压的能力大小是与绝缘子的数量成正相关的,绝缘子数量增多冲击闪络电压的性能便会翻倍,因此,可以适量增加绝缘子的数量;当然,也可以用瓷横担代替针式绝缘子以提高抗雷电能力。通过以上措施不断加强10kV配电线路自身的防雷能力,降低雷电电击带来的损坏。

3.2科学选取避雷器

避雷器是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。配电线路安装避雷器时,为了有效地发挥其防雷实际效果,应科学选取避雷器类型。在选择避雷器的类型必须遵循正确使用地点,具体问题的具体分析的原则。因配电线架设的位置、地点的差异,需要选择适合于当地气候条件避雷器。再者,在选择避雷器时,也需要对不同类型、不同型号的避雷器的优缺点进行对比,结合实际应用环境与条件,科学选取。避雷器选型重点是确定暂时过电压的范围。既要保证避雷器在雷击时,承受较高的操作过电压及大气过电压下可以可靠、安全地动作,又要保证在暂时过电压下阀片不动作。才能更好的发挥出避雷器效果,提高配电线路运行的可靠性与安全性。

3.3保证10kV配电设备的接地电阻降低

主要利用两种方式展开配电设备的接地电阻,①接地体水平方式,该方式在一般的配电线路中都可以应用,在保证有效改善配电设备接地网的同时,需确保采取防腐措施应用于开关的接地装置、变压器及杆塔,若未合理实施防腐措施,于长时间腐蚀下,会很大程度上增大接地电阻,导致配电设备超标电阻。②通过降阻剂有效控制电阻,于水平接地体周围增加高效膨胀土,有效控制电阻,从而有效降低杆塔的接地电阻。基于现有情况,接地电阻需对规定的配电变压器电阻容量加以满足,表示配电变压器超过100kVA低于4Ω,在柱上开关的防雷措施方面,为保证运行电网需求,应在电网中安装柱上刀闸和开关,确保灵活运用配电网。值得关注的是,很多时候并没有有效应用防雷设备,只是开关一侧安装避雷器,但在断开开关时,就会全面形成电波反射,从而明显损伤设备开关。针对现有情况,需有效保护设备中的刀闸或开关,于两侧安全避雷器,从而防雷保护刀闸或开关。

3.4加强对10kV配电线路的运维管理

电力企业应当加强对这一环节工作的管理,要求线路运维技术人员加强对相关线路的监管,密切观察10kV配电线路在运行过程中的状态是否存在故障隐患,并严格根据用户的用电需求对相关线路的分布情况实施合理的调整工作,预防相关线路存在超负荷运行的不良现象。要高度重视配电线路相关电力设备的运维力度。该部分工作可交由专人负责,严格执行定期检查与维护机制,尤其是要对开关、电缆、避雷器等重要设备进行严格检测,一旦发现潜在隐患,要及时对其进行修复。针对部分已经老化的设备,要上报相关部门并及时更换,避免故障风险进一步扩大。此外,电力企业应当加强相关运维人员的培训力度,通过定期组织培训教育课程的方式,要求运维班组积极参与其中,增强个人综合素质与应对突发故障问题的反应能力。

结束语

综上所述,10kV配电线路防雷措施采取是否得当与人民生产生活息息相关,采用合适的避雷器并有效安装,保证绝缘装置的质量同时降低杆塔接地电阻,才能有效提高10kV配电线路是防雷性能,降低雷电电击给配电线路带来的损害,保障配电线路平稳运行,维护社会经济发展和社会安定。

参考文献

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[2]黄玲珑.浅析10kV配电线路防雷措施研究[J].科技视界,2020(3):265.

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