架空配电线路雷击分析与防治措施论文_邹明贺

架空配电线路雷击分析与防治措施论文_邹明贺

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摘 要:随着电力行业的迅速发展,当前架空配电线路的数量也迅速增加。然而值得注意的是,架空配电线路极易遭受雷击事故,造成电路断裂,并由此带来一系列人身安全和社会问题。因此,相关部门需要着手实施相应的防雷措施,提高架空配电线路的耐雷水平和供电可靠性,尽可能使雷击事故带来的危害降到最小。

关键词:架空配电线路;雷击;防治措施

1架空配电线路防雷的重要性

在架空配电线路日常运行的过程当中,会受到天气因素的影响。架空配电线路通常都是直接暴露在空气当中的,在雷雨天气中如果被雷电击中会直接导致安全问题的发生。架空配电线路一直在运输电力,而且电路的输电功能较好,被雷电击中就有可能发生线路燃烧,引发电线路当中的机械设备起火,由于电线电力传输速率较快,很有可能导致大范围的电线损坏,引发大范围的爆炸事故发生。由此可见架空配电线路防雷的重要性。

1雷击类型

长期以来,雷击均是致使电力系统遭受故障的主要因素。根据相关统计数据显示,超过60%的配电线路故障均是由于雷击所致。在架空配电线路中,因本身处于空旷地带,线路之间相互交错,使得遭受雷击的风险极大。此外,配电线路较其他线路,自身的电压等级相对较低,这导致该线路的绝缘水平相对有限,雷击过电压非常容易导致配电线路发生绝缘闪络问题,并因此引发停电故障,极不利于线路运行安全性和稳定性的提升。

2.1直击雷

直击雷主要是指在自然条件下,配电线路直接受到雷击的干扰,导致线路随之产生非常强烈的电流,并因此对该线路上的相关配电装置带来直接的损害。雷电直接击中杆塔顶部是最普遍的雷击现象,这使得其大量的杆塔在这个过程中受损或者被击毁,同时配电线路也因此被迅速破坏。

2.2地电位提高

在配电线路架空过程中,在遭受到雷击之后,在各方面因素的共同作用下并未被击毁,并且还能够处于正常运行状态。但由于雷电流在直接传到大地之后,会致使其电位因此得到了迅速的增强。地电位的增强可致使接地电压因此得到了迅速的提升,甚至可能出现超出线路本身承受电压的情况,这就导致配电设备遭受损害,严重情况下还可导致整个线路均陷入到瘫痪状态下。

根据相关测算数据显示,配电线路在遭受到雷击之后,雷电流随之被引入到地下,并因此产生10Ω的电阻,这就使得接地电压能够被迅速增强,并升高到100kV,从而导致整个配电线路的总接地电压迅速上升到200kV。在这种情况下,若不及时将线路切断,那么过高的电压会导致其周围的配电装置在短时间内就被烧毁,从而使得整个配电网的运行受到较大影响。雷击本身属于一种自然天气反应,但其产生实际上是一个电荷放电的过程,瞬间产生的雷电电压也能够迅速增加达到400kV,这远远超出架空配电线路所能够承担的额定电压,一旦配电线路遭受到雷电的影响,就极易发生相关配电装置被损毁的情况,从而致使整个线路无法正常运转。

2.3感应雷

感应雷通常出现在雷雨天气,配电线路同雷电所产生的感应力,使得雷电直接作用到线路上,并因此迅速产生大量的电磁感应和静电感应。其中电磁感应能够线路在短时间出现大量的高频电流,从而形成一个较大的磁场,导致线路的相关设备的运行受到影响,并致使整个线路陷入到故障状态。在静电感应的作用下,架空线路能够迅速产生大量的方向的雷电波和电荷,从而使得整个配电装置因此遭受到迅速的冲击,使得配电装置的因此受到较为严重的损坏。

3架空配电线路发生雷击现象的主要原因

3.1环境因素的影响

我国幅员辽阔,地形复杂,东西南北差异甚大,在全国各地普及架空配电线路,首先会受环境因素的影响,如海拔高地区、南方多雨地区等地配电线受雷击可能性较大。架空配电线路的由于电压过高,所以每段回路之间需要隔一段较长的距离,且每段回路之间均存在一定的工频续流,其保证了架空配电线路的供电安全,如果被雷击,那么配电线路的工频续流可能会被击穿,导致出现供电故障。

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3.2对避雷设施维护重视程度低

在架空配电线路安装时,大多数地区都按照规范标准安装了避雷设施。但是对避雷设施维护工作的重视程度非常低。配电线路在运行的过程中,主要的电力传输设备是电线和配电机械设备,因而在运行使用当中设施维护工作的重心都在电线和配电机械设备上,就会忽略对于避雷设备的维护工作。这样一来,避雷设备长期没有得到有效的维护和管理,如果发生损坏就会降低避雷的效果,避雷设施就无法发挥作用。

3.3配电线路自身的问题

除各种其他外力原因导致架空配电线频遭雷击之外,其配电线路本身也存在着些许问题,可能在进行配电线路安装检测时因为一时疏忽,导致对电缆的质量检测力度较松,在安装之后,可能会由于质量问题遭到雷击;还有可能是配电线路的接地线路的电阻过大,导致在遭受雷击时因电阻过大导致电流的排出不及时等问题,此类问题均能够对配电线路产生威胁。

4加强架空配电线路防雷保护的措施

4.1提高线路绝缘水平,降低雷击率

以目前情况来看,提高配电线路的绝缘水平,对线路的防雷水平具有一定程度上的提升。据研究表明,在配电线路遭遇雷暴雷击时,一般分为直击雷与感应雷两种,在我国的配显现遭雷击情况中,大部分都是感应雷。直击雷是雷电直接击中配电线,相比感应雷,直击雷的波动范围小,但是配电线肯定会受到较大的伤害;感应雷是因为在雷云在中的雷电受到配电线中的电流所影响,产生了感应,使配电线遭受雷击,且感应雷的波动范围较广,可能会导致配电线路产生大规模瘫痪。所以,要加强配电线路中的线路绝缘性,减少电路中电流与雷电之间的感应,降低雷击率。

4.2安装避雷器

(1)安装氧化锌避雷器

在配网线路中安装氧化锌避雷器,能够有效截断工频续流,对配电线路感应过电压起到显著限制。但该避雷器存在以下不足:第一,保护范围较小。若配网线路规模较大时,则需要耗费较高成本进行全线安装。第二,避雷阀片由于长期受到工频电压的影响,老化速度较快,需要定期做好更换和维护工作。第三,进行氧化锌避雷器安装时,需要剥开配电线路绝缘层,会加速线芯的老化。

(2)安装自弹射可拆卸式避雷器

相较上述几种避雷器,自弹射可拆卸式避雷器的优势较为明显,具体表现为:第一,该避雷器采用不锈钢全新设计,整体结构紧凑,无冗余,耐腐蚀,耐污秽,安装简单方便。第二,脱雷器与避雷器集成一体,耐老化,有效减少电流误动干扰。第三,定向射出。动作方向顺着避雷器脱扣方向,动作稳定可靠。此外,采用架设配电线路避雷器等措施,可有效防范因直击雷引发的跳闸现象。

4 .3提高对防雷设施维护的重视

在架空配电线路的铺设完成后,工作人员不能因为配电线路是主要的维护对象,就忽略了对防雷设施的维护和检修。一定要注重维护人员的工作习惯培养,必须要按照规定对防雷设施进行维护和检修。因而配电线路的维护管理人员要定期对电线线路与防雷设施进行检查与维护,及时了解防雷设施运行的状况,做到及时发现问题,当防雷设备出现损坏时及时进行修理,保证架空配电线路防雷的效果,促进配电线路的安全、稳定运行。

结论

在架空配电线路的设置过程中,应当认识防雷措施在其中的重要性,同时也是保障线路实现安全运行的重要方法。结合当地的具体情况,在对地形地质条件进行综合考察之后,并配置相关的防雷装置,从而实现对雷击事故的控制,为整个配电线路构建一个安全的运行环境。

参考文献

[1]刘学虎.不同地形条件下架空配电线路防雷方案研究[J].电子测试,2015(10):156-157.

[2]王楚雄.探讨10kV架空配电线路雷击故障特性及防雷策略[J].中国新技术新产品,2017(17):30-31.

论文作者:邹明贺

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期

论文发表时间:2019/7/15

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