(1.广东电网有限责任公司中山供电局 广东中山 528467;广东电网有限责任公司清远供电局 广东清远 513100)
摘要:近年来,我国加强了对电力配电线路的建设力度,全国各地基本实现了电力配电线路的全覆盖,一些偏远山区的孩子也能正常用电,给人们的工作、生活提供了极大的便利。但是在电力配电线路的运行中雷电因素,往往会给配电线路的正常运转造成负面的影响。小的雷电作用可能会给配电线路的外部绝缘装置造成破坏,大的雷电作用可能会造成配电线路的整体瘫痪,影响线路的正常供电。本文从雷电作用的危害入手,对电力配电线路运行中的防雷管理措施进行了相应的分析和论述,希望能够给相关的工作人员以参考启示,推动我国电力配电线路防雷管理工作的进一步发展。
关键词:电力;配电线路;防雷管理
Discussion on lightning protection management measures for distribution line operation
Li Rongqiu,Ou Huizhen
(1. Zhongshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd.,Zhongshan,Guangdong,528467;2. Qingyuan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co.,Ltd.,Qingyuan,Guangdong 513100,China)
Abstract:In recent years,China has strengthened the construction of power distribution lines. The entire area of the power distribution lines has been fully covered throughout the country. Some children in remote mountain areas can also use electricity regularly,which provides great work and life for people. convenient. However,the lightning factor in the operation of the power distribution line often has a negative impact on the normal operation of the distribution line. Small lightning strikes may cause damage to the external insulation of the distribution line. Large lightning strikes may cause the overall distribution of the distribution line,affecting the normal supply of the line. This paper starts with the harm of lightning,and analyzes and discusses the lightning protection management measures in the operation of power distribution lines. It is hoped that the relevant staff can be used as reference and enlightenment to promote the lightning protection management of China's power distribution lines. Further development.
Keywords:Power;transmission line;lightning protection management
1 引言
深化改革以来,我国的社会经济正式步入了新常态阶段,供给侧结构性改革正在如火如荼的进行,人们在物质生活条件得到极大改善的同时,对于电力供应的可靠性、安全性要求也逐步提升。电力供应的混乱和短缺,会给人们的工作、生活带来较多不便和困扰,严重时还会对人们的生命财产安全造成损害,影响社会经济的正常稳定发展。加强电力配电线路的安全运行,提高配电线路在雷电天气在的防雷效率,是确保电力运配行业健康运转、快速发展的必由之路[1]。
2 雷电作用对电力配电线路的危害
1、雷电作用对于配电线路的危害性
电力配电线路是确保电力资源能够准时供应、准时送达的物质基础,它是电力配送网络的重要组成部分,它的运行状况的好坏直接关系着电力配送品质的高低。一旦电力配电线路遭到外力的影响,就会产生相应的连带反应,最为直接的就是造成电力资源运配的延缓或停止。尤其是碰到雷雨天气时,外在的雷击等,会影响电力配电线路的正常运行。
统计沿海某地区配电网中一段主线路2017年1月到2018年12月期间的线路跳闸情况,其中累计占了11次,外力破坏1次,还有2次为不明原因,如下图1所示,雷击占据了绝大因素。
图1 某地区配电线路跳闸情况统计表
2、雷电作用原理和危害性
发生雷击的时候,雷电会与配电线路连通形成雷电电流,如果电力配电线路配备了相应的避雷设计,如避雷针等,就可以让一部分电流导入大地,减少对线路的损耗,但是当避雷设计不够充分时,就会让雷电电流直接作用到配电线路本身[2],对线路、杆塔造成严重的损毁,严重时会诱发火灾,危害人们的人身安全。
雷电作用对电力配电线路造成的危害主要有的两个:一、雷电反击;二、雷电绕击。雷电反击指的是雷电直接作用于电力配电线路时,会让电力配电线路及其配套设备在短时间内产生非常高的电压,此时线路设备的高电压会与周边物体产生电位差,从而诱发出放电反应,这一现象叫雷电反击。虽然现在一部分的电力配电线路进行了避雷装置的安设,但是还是有部分雷电,会避开避雷设备的疏导,让雷电电流直接作用于电力配电线路,让线路形成雷电闪络,轻则引发线路的跳闸,重则造成线路的瘫痪。雷电绕击指的雷电产生的电流会规避相应的避雷设备,采用绕行的方式,以分支流注放电的形式,影响电力配电线路的导线运行,并对其配套设备等造成侵害。雷电绕击的作用力会受到导线保护角和杆塔位置高度的影响,如果导线的保护角安装不到位、杆塔位置过高等,都会增大配电线路造成雷电绕击的风险。
3电力配电线路运行中的防雷管理措施
如上所述,配电网的防雷性能对于其稳定性和安全性有着重要的影响,因此我们需要通过有效的措施来提升配电网的防雷性,常见防雷技术措施如下图2所示。具体地,我们从下面三个主要方面来讲述下防雷措施。
图2 常见的配电网防雷技术措施
1、降低杆塔的电阻
配电网中的线路主要有架空和电缆线路两种,电缆线路一般在地下,防雷性能较好。因此对于电力配电线路来说,要想进一步提高其耐雷性能,就必须要对其杆塔的电阻进行有效控制,增强架空线路的防雷效果。当杆塔的电阻维持在一个合理范围内时(平地≤15Ω;山地≤30Ω),配电线路的跳闸、瘫痪现象就会极大的减少。接地的电阻与接地的电极之间存在着一种天然联系,因此可以通过对接地电极的外形、尺寸等数据的调试,配合土壤电阻率的调节,来实现杆降低杆塔电阻的目的。
要想有效实现降低杆塔电阻的目的,第一步就是应该在杆塔的水平放射位置进行杆塔的水平外延接地处置,通过接地的外延处置,来使得杆塔的导电受力面得以加大,有效延缓、减弱雷电作用的冲击力。同时在进行接地体的深埋时,应该使用竖井式深埋法,让接地体插入到地下矿体的深处,尽量避开地下水,顺着山岩的缝隙进行降阻剂的添加,进一步降低杆塔的电阻。在完成深埋后,还要在接地体周围进行降阻防腐剂的铺设,降阻防腐剂可以有效阻绝电火花在接地体上的产生。降阻防腐剂的电阻率普遍较低,一般小于等于0.135 Ω·m,遇水后的膨胀倍数是原体积的3至5倍,可以大大增加接地体的阻击界面,同时它包含的吸水性和保水性功能,让其可以不断的向周边土壤渗透、扩展,让接地体周围土壤的电阻率得到有效降低,从而确保杆塔电阻效能的有效实现[3]。
2、进行耦合地线的架设
耦合地线的架设可以对杆塔的电阻起到相应的辅助减降作用。它一般架设在配电线路的下方,它可以有效减少绝缘子串上的过电压力,通过避雷线和导线的有效耦合,来进一步降低配电线路的跳闸频次,提升配电线路的耐雷水平。耦合地线的架设,会让导线和地线之间产生相互作用力,当雷击发生时,耦合地线能够传导导线上的雷电作用,雷电电流会顺着耦合地线进行分流、疏散,绝缘子串的电压量会的到有效降低,从而实现相应的防雷效果。
需要注意的是,虽然耦合地线的架设可以实现配电线路防雷击的目的,能够对较为薄弱的配电线路段起到有效的保护作用,但是耦合地线的架设可能会影响杆塔周围的大气电场分布情况,提高杆塔遭受电击的几率。因此在进行耦合地线的架设时要对接地体的电阻进行有效控制,让其维持在一个合理的范围内,同时还需要提高绝缘子串的数量,进一步减弱绝缘子串的过电压力,让杆塔的电阻值得到有效降低,确保配电线路的防雷指数达标。
3、进行避雷针的安装
在电力配电线路的运行中,避雷针的安装是最为简单有效的防雷击措施。避雷水平侧针一般会安置在杆塔的横杆上,这样可以有效触发避雷针的弱雷效果,让避雷针的防护范围得以扩大。安装避雷水平侧针的优势在于,它能够更加灵敏高效的进行雷电的拦截疏导,同时通过水平的放置让大量雷电电流导入到大地中进行有效分散,让雷电的冲击力大大减弱,让电力配电线路能够正常运转。
4 结论
电力资源配送的正常有序直接着每家每户生活、工作的正常运转。我国受季风气候影响,夏天雷雨天气较多,提高对电力配电线路运行的防雷管理具有极为重要的现实意义。本文在对雷电危害有效分析的基础上,从杆塔、耦合地线、避雷针这三个方面展开了对电力配电线路防雷管理措施的论述,希望能够借此有效提高电力配电线路的运行质量,确保电力资源配送的正常有序。
参考文献:
[1] 喇元,胡贤德,彭发东,et al. 10kV配电网防雷技术研究[J]. 能源工程,2013(4).
[2] 张连凯,咸日常,尹彬,et al. 某地区配电网防雷现状及改进措施研究[J]. 供用电,2015(2):65-67.
[3] 余志佳,苏华. 10kV配电网防雷技术应用及改进研究[J]. 科学之友,2013(12):22-23.
[4] 王静. 关于10Kv配电网防雷技术研究[J]. 化工管理,2014(27):97-97.
论文作者:李秋容1,欧惠珍2
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/2
标签:线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 电力论文; 地线论文; 电阻论文; 《河南电力》2018年23期论文;