摘要:针对雷电的危害,配电系统采取防雷保护措施是非常有必要的。配电台区的防雷主要目的是减少雷害跳闸次数,降低配电线路损害几率。本文作者结合多年经验简单介绍一些传统的防雷和接地的方法。
关键词:电力;配电系统;防雷;接地技术
配电线路易受到雷电的影响,对配电线路的安全运行造成很大的威胁。雷电是较为常见的自然现象,其随意性和危害性较大,不仅对配电线系统造成损坏,导致电力系统出现停电事故,同时可能导致电力设备发生爆炸、着火等安全事故,对人们的生命财产安全造成严重威胁。虽然我国电网技术得到很大的发展和进步,但是由于雷击导致的配电线路事故仍然很严重。为了防止配电线路雷击事故的频繁发生,必须加强配电线路的防雷与接地措施,减少雷击对配电线路运行影响,使得配电线路能够安全运行。
1 防雷接地的目的
雷电是一种常见的自然现象,具有一定的可预见性。气象卫星的顺利升空使得雷电的发生预测更具准确性,而且只要掌握常规的避雷方法,一般都可以躲避雷电的危害。而且通过生活经验也可预测雷电的发生,根据云的颜色和厚度来预测雷电的准确度还是很高的。当要发生雷电之前,将所有的电闸断开,就可以很大程度上避免雷击。此外,由于建筑物里的导体是很多的,还有许多导电性能优良的金属导体,在导体没有通电的情况下也可能会产生雷击的现象。防雷接地可以有效地防止这一现象发生。以上就是配电系统进行防雷接地保护的目的。
2 影响接地装置的因素
输电线路的防雷接地装置是输电线路重要组成部分,是接地体与接地引下线总称。接地电阻指接地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和,其作用是确保雷电流可靠泄入大地、保护线路设备绝缘、减少线路雷击跳闸、提高运行可靠性和避免跨步电压产生的人身伤害。接地装置由自然接地体和人工接地装置组成,前者接地电阻不能满足要求,需装设人工接地装置。接地装置冲击特性与其结构尺寸、土壤电阻率、接地装置的埋深及雷电流参数有关。
3 配电线路防雷与接地措施
3.1裸导线路的防雷与接地措施
针对10kV的裸导线线路,可以通过架空避雷线的方法来起到良好的避雷效果。这种避雷方法成本较高、施工较为困难,仅适用于裸导线路负荷较大位置,在雷电较为频繁的裸导线段则应安装避雷效果良好的避雷器,并依据设计要求对杆塔接地进行有效的处理,以防止雷击安全事故的产生。在安装避雷器是应根据实际情况选择适宜的型号,并控制好避雷器的安装间距。
3.2 架空绝缘线路的防雷与接地措施
虽然我国电网技术得到很大的提高,并将配电线路改成架空的绝缘线线路,但是其与原有的裸导线线路防雷性能相一致,由于雷击导致的安全事故仍然很严重。为了提高架空绝缘线路的防雷效果,保证线路的安全运行,采取如下措施:其一,避雷器的安装。在架空的绝缘线路雷击现象较为频繁的地区安装避雷器,以防止雷击引发的断线事故。其二,绝缘耐压性能的提高。将线路内的绝缘子更换成为具有防雷效果的绝缘子,使得线路的防雷效果有所提高。其三,部分绝缘层的剥开。将绝缘线路部分绝缘层剥开,使其成为裸导线,让电弧于线路绝缘层剥开位置来回流动,使得电弧不能形成,有效防止雷击事故的产生。但是这种防雷措施会受到水分影响,导致线路内铝导线受到腐蚀。其四,闪烁路径的增长。
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3.3 电缆线路防的雷与接地措施
很多人对配电线网电缆的防雷保护都存在一定的误解,认为在保护配电变压器的同时,也能保护电缆线路。但是实际情况表明,配电线路在转入电缆化时,雷击事故的次数增加更为显著了。主要是因为配线线路在电缆化之后遇到的雷击现象虽然有所减轻了,但是却没有对电缆线路进行有效的防护。常用的电缆主要为交联聚乙烯材质电缆,若其在较为潮湿的环境运行,就会电缆线路绝缘破损,耐压性较低,成为绝缘性较弱部位,受到雷击影响也很大。因此必须在电缆线路中安装避雷器,使得电缆使用寿命能够延长。依据电缆结构特点及其连接要求,应与电缆的终端周围设置避雷器,并保证电缆终端处铠装、屏蔽接地质量。
3.4 低压线路的防雷与接地措施
主要在低压线路变压器的出口位置安装压力较低的避雷器,并保证其接地质量,其接地电阻控制在4Ω以下范围内。其中性点应该连接于低压电网中性线上,并利用电源点来完成线路接地工作。其分支线及干线的终端位置要进行重复性的接地,且接地电阻应控制在10Ω以下范围内。若线路过长,其重复接地次数应为3次或者3次以上。
3.5 混合型线路防雷与接地措施
混合型线路主要是架空线路与电缆线路的结合,当线路节点A和节点B的波阻抗力不一致,受到雷击波的影响时,行波将在电缆段位置上两个节点间出现反复的折反射现象。当节点B处电压产生反复折反射现象后,就会产生波峰叠加的状况,这时节点B处电压比雷击电压要高,电缆绝缘性能也应比线路绝缘性能高。因此,可在电缆线路的首端和末端安装避雷器,使得过电压受到限制。
4 配电系统的防雷与接地方法分析
4.1 变电所所内建筑物的防雷
建筑自带防雷设置是建筑物配线系统防雷的首要关卡,在实际应用过程中,建筑物自身防雷能力的高低对建筑物内电气设备的安全具有决定性影响,所以需要采取合理措施,切实提升建筑物自身防雷能力和防雷水平。当前,建筑物防雷设备主要是由网状接闪器、顶部避雷带、引下线(由建筑物结构支柱钢筋构成)等几部分构成,其能够将接收到的雷电流引入钢筋混凝土中,从而有效疏导到大地中。为此,在对建筑工程设计及规划阶段,就需要对网状闪接器、引下线与接地体的钢筋位置及连接网络等方面予以全面考虑,尽可能地形成“法拉第笼”模式的避雷原理。就目前来说,防雷网与建筑物钢筋混凝土的有效结合是国内外普遍认为的一种比较经济的方式,具有较强的可行性。所以,在对建筑物进行设计的过程中,应讲室内外连接到各个梁、柱以及各层楼板的钢筋留出一定的余地,以供焊接。
4.2 室外设备的防雷
为避免遭到直击雷的袭击,可以在计算器的保护范围内,在建筑体外安装相应的避雷设备。同时,针对室外的变压器及架构母线,可以增加一接地网操作,确保设备电位的一致性。为防止雷击产生过电压,还需要采取合理措施,严把电气设备采购、出厂的质量关,为确保设备绝缘水平能够达到国家标准要求打下坚实基础,有效降低雷击的次数。
结语:总而言之,配电系统的防雷与接地工程是一项复杂的系统工程,在具体施工中应对施工现场地质条件、气候条件以及电气设备使用要求等方面予以综合考虑,并采取多种防雷技术方式,切实提升系统防雷水平,为确保整个系统运行的稳定性提供强有力的技术支撑。
参考文献
[1] 童凌.配电系统的防雷与接地措施研究[J].科技风,2014(4):89-90.
[2] 王长成.工厂变配电系统的防雷与接地探索[J].无线互联科技,2013(10):112-113.
[3] 黄小菊.浅谈配电系统的防雷与接地问题[J].民营科技,2011(7):78-79.
论文作者:张国防
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/2/13
标签:防雷论文; 线路论文; 雷电论文; 避雷器论文; 建筑物论文; 电缆论文; 措施论文; 《电力设备》2018年第25期论文;