摘要:10kV配电线路在正常运行过程中会受到自然天气的影响,其中雷击灾害会对配电线路造成非常严重的影响,不仅会严重降低10kV配电线路运行的安全性和可靠性,而且还会给广大人民群众的日常生活带来困扰。因此加强对10kV配电线路防雷设计的研究具有十分重要的现实意义。本文首先阐述了雷电事故发生的原因,然后分析了10kV配电线路防雷设计的重要意义,最后论述了10kV配电线路的有效防雷措施。
关键词:10kV配电线路;防雷分析;措施优化
一、引言
雷电对10kV配电线路造成的影响多是因为感应雷电过电压引起的,10kV配电线路的绝缘水平会直接影响配电线路的耐雷效果。就当前我国10kV配电线路运行的实际情况来看,线路的防雷水平还有待提高,电力部门应该加强对雷电灾害的研究,采取有效的措施来显著提升10kV配电线路的防雷水平。
二、雷电事故的原因分析
1.环境因素
雷电对10kV配电线路的负面影响多是因为雷电过电压引起的,雷电过电压主要可分为两种类型,其一时雷电产生电磁感应而引起的雷电过电压,其二是雷电直接击中杆塔或线路而引起的直击过电压。大量实验证明,感应雷过电压是造成雷电事故的最主要原因,经过相关数据统计,因为感应雷过电压给10kV配电线路带来事故的比例非常高,约占线路事故总数的90%左右。目前10kV配电线路中的绝缘子只有一片或两片,对直击雷的耐压水平只有5kV,如果线路遭受雷击势必会造成线路出现闪络现象,但是不一定会导致线路出现严重故障。而感应雷引起的过电压水平高达400kV,这就会严重损坏线路和绝缘子。
2.防雷措施不规范
相关研究显示,某些地区10kV配电线路经常遭受雷击的原因是因为没有采取规范的防雷措施。设计人员在设计防雷措施时没有根据线路运行的实际情况和当地的自然条件进行科学设计,在这种形势下制定的防雷措施势必不能充分满足10kV配电线路的防雷要求。
3.线路绝缘水平比较低
当10kV配电线路的杆塔或者避雷线遭受雷击时,线路绝缘层上的产生的瞬时过电压最高能达到400kV,如果线路的绝缘水平比较低,就会直接击穿绝缘层,造成10kV配电线路发生短路或者跳闸事故,导致电力资源的严重浪费,影响人们的日常用电。所以在建设10kV配电线路时应该尽可能选择冲击闪络电压较高的绝缘子。设计人员在选择绝缘子时应该综合考虑实用性和经济性,尽量减少绝缘子闪络情况的出现。
4.防雷资金投入不足
我国电力事业随着国民经济的飞速发展有了长足进步,从整体上看10kV配电线路的防雷水平跟之前相比有了极大的发展。但是一些偏远地区受经济条件的限制导致在10kV配电线路防雷方面无法投入足够的资金,配电线路中的各种防雷设备使用了较长时间也无力更换。再加上当地电力部门没有对线路的防雷设备进行定期养护,就更加降低了10kV配电线路的防雷效果。
三、10kV配电线路防雷的重要意义
雷电会对10kV配电线路造成非常严重的损伤,雷电具有高温性、高穿透性和高辐射性,会直接破坏线路的塔台。雷电会极大增加配电网络的瞬时电压,在电压增加过程中非常容易导致配电系统的变电设备发生击穿事故,从而严重影响整个配电线路的正常运行。雷电不仅会造成10kV配电线路的损坏,而且还有可能威胁附近人员的生命安全。采取科学的防雷措施,提高10kV配电线路的防雷水平可以有效确保10kV配电线路运行的安全性和稳定性,防止电力企业遭受较大的经济损失,而且还能保证电力工作人员和附近居民的人身安全,为广大人民群众源源不断地提供电力能源。
四、10kV配电线路的防雷措施分析
1.安装避雷针
在10kV配电线路中安装避雷针具有良好的防雷效果,而且应用避雷针还能起到保护架空绝缘线路的重要作用。但是避雷针的老化速度比较快,在后期使用过程中容易出现各种问题,因为配电线路中的避雷针长期处在工频电压下运行,再加上会时不时地受到雷电过电压和工频电流的影响,所以其运行稳定性会大幅度降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,设计人员可以在10kV配电线路中选择氧化锌避雷器,有选择性地安装在配电设备中,从而起到全面保护10kV配电线路的目的。
2.增加配电线路的绝缘线
增强10kV配电线路的局部绝缘可以有效降低整个工程的造价,在绝缘导线固定处将绝缘进一步加厚,以便放电能从加强绝缘区的边沿将导线击穿,或者在击穿绝缘皮将导线击穿,这样就能极大提高10kV配电线路的击冲放电电压。
3.降低接地电阻
在10kV配电线路中通常会采用水平接地体方法和使用降阻剂的方法来降低降低接地电阻,但是经过实验证明显示,水平接地体方式与预期的效果有较大的差距,而且水平接地体容易受到外部因素的影响出现腐蚀现象,极大缩短了水平接地体的使用寿命。而在水平接地体附近增加降阻剂则可以起到非常显著的降阻效果,而且具有较强的防腐性性能。某些高效膨润土降阻防腐剂遇水可以使体积膨胀至原来的四倍至六倍,所以可以将其应用在接地体周围来增加接地体的有效面积,而且高效膨润土降阻防腐剂的遇水膨胀作用还能最大限度消除接地体与土壤的接触电阻。高效膨润土降阻防腐剂的吸水性还能慢慢向土壤渗透,同样会降低接地体附近土壤的电阻,因为它的具有较高的粘度,渗透的速度比较慢,所以在接地前的几年中接地电阻是不断降低的,大约五年之后就进入了稳定时期,通常情况下它的使用时间可长达五十余年。
4.安装过电压保护间隙
将过电压保护间隙制作为两个球头间隙可以有效防止10kV配电线路间隙发生电晕损害。安装过电压保护间隙会对10kV配电线路绝缘子起到良好的保护效果,在10kV配电线路中确定可调式保护间隙的安装位置和距离,让间隙的放电低压要比绝缘子串的串放电电压要低,这样在发生雷击时,雷电就会通过电压保护间隙优先进行放电,工频持续电流则会在间隙中受到风力和电弧点动力的影响逐渐减少,从而起到保护绝缘子串的重要作用。
5.运行管理措施
电力工作人员要加强10kV配电线路的运行管理,这也是提高线路防雷效果的一个重要措施。做好基础资料和档案的收集管理工作,并对雷电活动进行记录,找出雷电活动的内在规律,综合分析雷击以及雷电等级,分析雷电事故多发的主要因素,科学划分雷电事故的类型,从而帮助工作人员制定出具有针对性的防雷措施,最大程度确保10kV配电线路的安全性和稳定性。在雷电天气多发季节之前做好10kV配电线路的检查工作,尽量将其中存在的各种缺陷全部消除。在雷雨季节应该适当缩短10kV配电线路的巡视周期,此外还需提前对防雷接地电阻进行测试。
6.建立完善的管理监控系统
建立管理监控系统可以对10kV配电线路遭受的各项雷电事故进行记录和分析,作为防雷工作的重要参考。此外,电力部门话应该建立健全检查系统,定期开展10kV配电线路各种防雷设备的检验工作,性能较差的设备要及时维修或更换,将其中存在的风险彻底消除。
五、结束语
综上所述,10kV配电线路的运行会受到内外部因素的影响,雷电是影响线路运行的重要外部因素,虽然人们并不能阻止雷电现象的发生,但是人们采用先进的技术可以找出雷电发生的规律,并且提高10kV配电线路的防雷水平,从而尽量降低雷击对10kV配电线路的负面影响,确保整个系统的安全稳定运行。
参考文献:
[1]王茂成,吕永丽,邹洪英.10kV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术,2007,33(1):102-105.
[2]曾海涛.应用线路避雷器提高10kV配电线路防雷性能的研究[J].电力系统保护与控制,2009,(9).
[3]李炳强.10kV配电线路防雷技术分析及措施优化探究[J].电子世界,2014,(18).
[4]吴财福.关于10kV配电线路防雷设施的工作研究[J].华东科技:学术版,2014,(11).
[5]苏胜新,何金良,咸日常,等.线路用避雷器应用中的几个关键问题[J].电瓷避雷器,2000(4).
[6]陈维江,沈海滨,陈秀娟,等.10kV配电网架空绝缘导线雷击断线防护[J].电网技术,2007(22).
论文作者:高万博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签:线路论文; 防雷论文; 过电压论文; 雷电论文; 水平论文; 措施论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2018年第8期论文;