广东电网有限责任公司江门鹤山供电局 广东鹤山 529700
摘要:本文对10kV配电架空线路防雷技术措施进行了研究,以鹤山市某镇配电网雷击故障较高的2条10kV线路为切入点,探讨在这些线路上进行线路避雷器、防雷线夹的安装等综合防雷技术实践研究,并根据线路三个雷电年的运行效果,对合理、经济使用线路避雷器、防雷线夹这一防雷措施具有建设性的意义。
关键词:配电线路 雷电 线路避雷器 线路防雷线夹 措施
前言:如何提高配电线路的耐雷水平已受到人们的日益重视,各国采取了许多措施,如采用线路加强绝缘、降低杆塔接地装置、线路上安装避雷器、防雷线夹等。配电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷器并联,其作用是将直击于配电线路上的雷电流引入大地,以减少雷击杆塔引起线路停电和人身事故。无疑,降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。鹤山市龙口镇四堡、湴了村一带属雷电活动较强烈的地区,为了解决配电线路雷害事故,提高供电可靠性,在2015年对2条线路进行了综合防雷技术改造,经过3个雷电年的运行考验,雷害跳闸事故从2015年前的9次降到2018年0次,取得了初步的防雷效果。
1 雷击配电线路的主要原因
由于部分线路铁塔、开关、配变等的接地线被盗严重,装上去没多久又被偷去,使设备失去保护,被盗的接地线未能及时接上而造成雷击线路、避雷器等情况。
由于10kV配电线路线路多处有110kV以上线路交叉跨越,高电压等级的线路从远处带来雷电,加上10kV线路本身的防雷设计比高电压等级的线路要低,当同样都位于多雷区时,由于10kV线路的先天不足,防御雷电的能力,当然会显得较为脆弱,经常遭受雷害也是不足为奇。
(3)由于设计上的原因部分10kV线路使用针式绝缘子。显然针式绝缘子在线路档距跨度大、抵御强风、台风、雷电等恶劣环境上使用,效果明显忧于瓷横担,但是如果针式绝缘子发生内部击穿时,故障不容易被发现,而且我们现在使用的针式绝缘子都是耐压35kV的绝缘子,在强雷电时被击穿、击破,在没有雷电离开时,由于绝缘子本身的耐压高,有可能还可以正常工作,这种情况,我们的巡视是很难发现问题的。这些隐患和薄弱环节不排除还是难避免线路遭雷害。
(4)由于线路杆塔、开关、配变地网安装不规范、不合格。例如接地圆铁与接地角桩焊接不良、接地网年久失修,地网腐蚀、遭到周围基建施工破坏,甚至挖断等都是造成配电线路容易遭雷击的原因。
(5)避雷器质量不良或在长期经受雷电冲击失效等原因,使避雷器形而虚设也是造成配电线路容易遭雷击的原因。
(6)测试接地电阻方法不规范、仪器不准确导致误判断留有隐患也是造成配电线路容易遭雷击的原因。
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2 10kV配网线路防雷技术和措施
2.1 增加绝缘子绝缘水平
雷击10kV架空线路针式绝缘子,导致绝缘子爆裂事故,引起10kV线路接地或相间短路,是最多见的配网设备雷害事故,造成这类事故的原因除了本地区雷暴日多之外,针式绝缘子绝缘水平选择偏低也是原因之一。经运行经验证明,将绝缘子绝缘水平提高,可以增强耐雷水平。设计时将普通常采用比线路电压高一级的绝缘,最好采用陶瓷横担、悬式绝缘子,提高绝缘子的耐雷水平。
2. 2 导线连接器接触不良
使用并沟线夹作为10kV线路的连接器,甚至连并沟线夹都不用而缠绕接线,并沟线夹连接或缠绕接线都不是导线的最佳连接,导线连接不良,会经受不住强大雷击电流的冲击,从而在有雷电流冲击时发生断线事故。在今后的 10kV 线路改造和检修中,应逐步淘汰并沟线夹作为导线连接器,并严禁不用线夹而缠绕接线,选用连接性能较好的安普线夹改善传统导线连接方式。
2.3 避雷器接地装置不合格
接地电阻大于 10 欧不合格的接地装置,其卸流能力低,雷击电流不能快速流入大地,导致雷害事故发生。应定期检查测量 10kV 线路上接地装置的接地电阻,不合格的给予整改,保证接地电阻值不大于10欧。新安装的10kV线路接地装置接地电阻也不宜大于10欧,与10kV以下设备共用的接地装置接地电阻不大于4欧。
2.4 采用加装线路避雷器进行的防雷
氧化锌避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的效果,但是氧化锌避雷器只能保护安装避雷器的当级杆塔,如果在配电线路上全线安装避雷器进行保护,将取得很好的效果,但是就经济技术比而言上述方法就不是很适合,而且全线安装氧化锌避雷器的运行维护也是很大的问题,长期承受运行电压,加速了电阻片的劣化而损坏,如果发生避雷器击穿,将会造成永久性接地,因此在配电线路的易击段,10kV四堡线雷公坑支线安装一套线路避雷器。经过三个雷击年的统计发现,安装了线路避雷器的10kV线路遭雷击开关跳闸事故由原来的8次降到0次,可见氧化锌避雷器对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的防雷效果。
2.5 10kV配网采用加装防雷线夹进行防雷的优势
(1)防雷线夹安装在线路绝缘子附近的架空导线上,当雷电过电压超过一定数值时,在防雷线夹的刺穿电极引弧臂和接地板之间引起闪络,形成短路通道,接续的工频电弧移到线夹的燃弧臂上燃烧,释放过电压能量,以保护导线和绝缘子免于烧伤。
(2)防雷线夹不但安装方便,电气连接更加可靠,且不伤导线。相比安装线路氧化锌避雷器,安装防雷线夹不需要额外安装接地网,从而在造价和施工方面有优越性。在雷区频繁地段安装防雷线夹。经过三个雷击年的统计发现,安装了线路防雷线夹的易造雷击段线路遭雷击开关跳闸事故由原来的8次降到0次,可见线路防雷线夹对于配电线路中的雷电过电压的防护具有很好的防雷效果。
3 线路避雷器与线路防雷线夹的选用原则
由上述可知,线路避雷器与线路防雷线夹都能很好的起到防雷作用,使线路免遭受雷击。但什么时候选用线路避雷器,什么时候选用防雷线夹呢?笔者认为应综合考虑,线路避雷器对线路防雷能起到很好的效果,但只能保护安装避雷器的当级杆塔,如果在配电线路上全线安装避雷器进行保护,将取得很好的效果,但是就经济技术比而言上述方法就不是很适合,而且全线安装氧化锌避雷器的运行维护也是很大的问题,长期承受运行电压,加速了电阻片的劣化而损坏,如果发生避雷器击穿,将会造成永久性接地,因此笔者认为应有选择性在雷电活动频繁地区、易受雷击的杆塔线路安装线路避雷器。
相比安装线路氧化锌避雷器,安装防雷线夹不需要额外安装接地网,从而在造价和施工方面有优越性。但灵敏性较线路避雷器差,因此在偶有雷击历史的杆塔地段安装线路防雷线夹。
4 结束语
在10kV 配电线路中进行防雷改造和设计时,可以采用对雷电活动频繁地区、易受雷击的杆塔安装线路避雷器;在偶有雷击历史的杆塔地段安装线路防雷线夹进行综合防雷。采用了设置线路避雷器、防雷线夹,提高绝缘子绝缘水平、采用安普线夹等综合防雷技术措施的线路,经过3个雷电年的运行考验,均未发生雷害跳闸事故。可见,开展10kV配电线路综合防雷技术措施,可以有效避免杆塔及线路遭受雷击,降低线路雷击跳闸率,改善线路健康运行水平,提高供电可靠性。
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论文作者:林彬海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签:线路论文; 避雷器论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 杆塔论文; 雷害论文; 《防护工程》2018年第35期论文;