摘要:配电网系统作为电力系统的重要组成部分,承担着直接向用户供电的任务,是连接电网和用户的纽带,其安全运行越来越受到重视。10kV配电网具有设备数量多和地域分布广的特点,遭受雷击的机会较多,因而易发生过电压而造成绝缘事故。10kV配电线路由于其绝缘水平低,不但直击雷能造成危害,感应雷也能造成危害。当线路附近落雷时,配电线路上会因电磁感应而产生高出线路相电压2倍及以上的过电压,使线路绝缘遭受破坏;当雷击线路时,巨大的雷电流在线路对地阻抗上产生很高的电位差,导致瓷瓶炸裂、导线断线等事故;线路上形成的幅值很高的雷电波还会通过耦合或转移到配电网中的设备上,造成设备损坏。因此,10kV配电线路的防雷保护是保证电网安全运行、减少经济损失的重要措施。
关键词:10KV配电线路;避雷器;防雷性能
1避雷器的种类
1.1管型避雷器。管型避雷器的组成部分主要由管子,内外间隙组成。外间隙装在外界,与空气直接接触,隔离外界电压,防止被过强的电流烧坏。内间隙安装在管内。在10kV配电设施中,外部间隙的最小值为15mm。管型避雷器虽说是保护间隙的一种,但是它的突出优点是可以自行灭弧。
1.2保护间隙。保护间隙是避雷器中最为简单的一种避雷装置,主要由正负两个金属电极组成,不仅结构及其简单,并且易于操作,日常维护也比较简便,所以在早期的配电线路中比较常用。但是由于自身的灭弧能力较差,并且在出现故障时需要耗费较长的维修时间和精力,所以逐渐被其他避雷器类型所取代。保护间隙在10kV的配电设施中主间隙距离为25mm。
1.3氧化锌避雷器。氧化锌避雷器是近些年来新研制出的避雷器类型,在性能方面更加优越,也是目前10kV配电线路中应用最为广泛的避雷器。氧化锌避雷器主要是利用氧化锌自身的化学特性,也就是非极性较高,所以具有较高的电阻。在遇到雷击时,具有极强的抗雷电冲击力,防雷性能比较优越,并且使用寿命较长,这些都是氧化锌避雷器的优点,所以在10kV配电线路中可以使用氧化锌避雷器,切实保障10kV配电线路的安全运行。
2避雷器的选择原理
在雷雨天气,为了保证输电线路能够正常工作、有序运行,线路避雷器要在此过程中为其保驾护航,避雷器的作用主要是减少雷电对输电线路进行破坏性攻击,进而提高输电线路在实际应用中的安全系数。目前,我国避雷器的类型较多,并且不同类型的避雷器间差异性显著。因此,为了使避雷器在实际的应用中能够充分发挥自身的独特优势,并在优势的引导下满足实际需要,相关工作人员要选择相应的避雷器,并将其投入使用。首先,工作人员要对工作对象以及外界因素进行及时的监测和分析,主要包括输电系统的工作现状及其电压状态、雷击的频率等方面。工作人员在易发生雷电的输电线路区域进行详细的信息搜集、整理、分析、总结,能够提高所监测数据的准确性,进而有针对性的选择避雷器。其次,工作人员要对避雷器的独特性优势、闪络比例、电流状态以及配电线路杆塔的质量等进行详细分析,进而所选择的避雷器能更好的发挥应用效果。然后,工作人员要为避雷器选择合理、科学的安装地点,进而充分发挥避雷器的作用。此时,工作人员可以利用自身的工作经验及知识经验进行准确选址。易发生雷击区、峡谷顺风区、风口区比较适宜安装避雷器。最后,对于配电线路周围环境潮湿区,要合理安装避雷器。
3线路避雷器在10kV配电线路中的应用
线路避雷器防雷的基本原理是当线路遭受雷击的时候对雷电流进行分流。当线路没有加装线路避雷器时,一旦遭受雷击,线路杆塔中产生的雷击电流会沿着避雷线流入相邻的杆塔内,另外一部分电流则被杆塔引入大地中,此时,杆塔的接地电阻会呈现出暂态电阻的特性。对于10kV配电线路而言,其耐雷水平与雷电流强度、冲击接地电阻以及绝缘子50%放电电压三个因素有着密切的关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下,雷电电流的强度与杆塔所处的地理位置以及大气条件有关,客观存在,而绝缘子50%放电电压固定,因此,要想提高杆塔的耐雷水平,在不安装避雷器的情况下,只能采取相应的措施,降低杆塔的接地电阻。但是,在部分特殊的区域,想要降低线路杆塔的接地电阻是非常困难的,这也是10kV配电线路经常出现雷击问题的原因。而通过加装线路避雷器,当杆塔受到雷击时,电流的流向基本不变,但是一旦其超出限值,则避雷器会自动动作,实现分流,使得大部分雷电流经避雷器流入到导线,然后传输到相邻的杆塔。这种避雷方式对于接地电阻没有严格的要求,而且施工简单,比较容易实现,具有良好的防雷效果。
10kV配电线路情况复杂,相应的线路避雷器安装也形式多样,主要分为带串联间隙型和无串联间隙型两大类。串联间隙避雷器主要应用在配网线路上,带串联间隙避雷器与导线通过空气间隙来连接,由于具有间隙,有隔离高压的效果,大大延长了寿命,在本体损坏的情况下仍具有保护间隙的功能,特别适用于一些偏远位置的安装。无间隙型避雷器主要应用在需要保护其他弱绝缘的电力设备免受雷电损坏的位置,直接与导线连接,用于限制操作过电压和雷电过电压,具有无延迟、残压低、性能稳定的优点。避雷器安装地点主要针对易雷击的区段,并结合雷击故障的不同情况确定安装避雷器的杆塔。
4避雷器运行应用中的相关问题建议
4.1强化避雷器的质量
根据避雷器的使用情况,选择一些新型、安全性能高的产品,例如复合绝缘外套氧化锌避雷器。常规避雷器的瓷套在使用过程中如果发生爆炸,炸裂的瓷套碎片会直接影响线路的运行安全。而在科学技术飞速发展的带动下,避雷器也得到了不断的更新,复合绝缘外套氧化锌避雷器的出现,有效解决了常规避雷器笨重的外观,不仅重量相对较轻,而且在其电气特性和保护特性方面与瓷外套避雷器基本相同,甚至当其复合外套损坏后,配电线路仍然能够正常运行。
4.2对安装过程加强重视
在10kV配电线路中安装避雷器,能够有效解决雷击问题,但是会导致成本的增大,因此避雷器的安装数量有限,在这种情况下,为了保证良好的防雷效果,需要对安装相别进行合理选择,对易击区和易击点的位置进行确定。相关技术人员应该根据线路的实际运行情况,结合雷电定位系统,对线路的落雷参数进行分析和整理,对可能存在的影响因素进行充分考虑,解决避雷器的安装问题。
4.3实现运行的合理性
避雷器在运行中需注重维护,应安排定期的检查,以便及时发现和解决问题。比较简单的检查方式可以通过检查瓷套是否有裂痕、损坏和放电的现象,表面有无严重的污垢,内部是否有声响,和避雷器连接的导线以及接地引下线有没有烧伤、断裂和断股的现象,接地端子有没有牢固等这些比较基础的方式,通过这些比较简单的方法,可以得知避雷器是否出现问题。
结语
线路避雷器能够较好提高10KV配电线路的防雷性能为用户正常用电带来了较大便利。由于线路避雷器有着较高的价格,所以技术人员选择线路避雷器时,必须对实际情况进行合理分析,从而在降低整体成本的前提下更好发挥出其作用。
参考文献
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论文作者:袁换宁,钱新,吴萍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签:避雷器论文; 线路论文; 杆塔论文; 间隙论文; 雷电论文; 过电压论文; 防雷论文; 《电力设备》2017年第30期论文;