摘要:当今电力已成为生活生产必要的能源之一,如何保证电力的供应对国民的经济发展和人们的生活水平的提高有着重要的意义。随着社会的不断发展,电力线路的增多,雷电对我们供电系统的影响也是越来越大,配电网线路防雷系统的研究也就显得越来越重要。配电网和配电线起到连接电力供应整个电力使用的纽带作用,它也是整个电力供应过程中极易出现问题的一环,而雷电具有极强的破坏性,因此防雷变得尤为重要。雷电的危害主要划分为:热效应、机械效应、电压效应以及电磁效应。加强配电线路的防雷措施可以有效减少因雷击造成的损害以及跳闸停电的次数。还可保护变电站内电气设备的安全运行,也是维持电力系统可持续、安全供电的关键一环。
关键词:配电网线路;防雷系统;保护措施
1雷电活动分析
夏季汛期来临时,经常会出现雷电活动,且带有非常高的能量,足以摧毁一定范围内的物体。如果配电变压器及配电线路的防雷措施设置不当,就会遭受雷电活动的袭击,对电力客户的用电造成影响,但同时也会造成供电企业的经济损失。雷电活动具有非常大的不确定性。雷电云在空气、建筑物外形、土壤等因素的影响下会出现不同的雷电袭击。一般来说,雷电分为感应雷和直击雷。雷电击于地面或配电线路,相互之间出现电磁感应,此时就会出现感应雷过电压。而雷电直击避雷线或架空输配电线路引发的过电压会形成直击雷过电压。雷电活动对配电变压器及配电线路设备的影响非常大。
2配电线路雷击事故成因
2.1 没有按要求装配防雷装置
如果我们想要按要求安装实用性极强的防雷装置,我们就要首先了解什么是防雷装置。顾名思义,防雷就是要防止雷电对我们配电线路造成一定的伤害。我们的防雷装置也就是将雷电对我们的伤害降低到最小。其中引下线、接地装置、接闪器、电涌保护器等等还有一些其他连接导体都是防雷装置大家庭中的一员。用于防止直击雷的防护装置我们叫它外部防雷装置。用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应,我们把它叫做内部防雷设备。只有运用好内部防雷设备和外部防雷设备我们才可以有效防止雷电对我们生活造成的伤害,才可以很大程度上减少配电线路的雷击事故的概率。
2.2 防雷设备配置不足
不同的电子设备需要配置不同的防雷装置,我们仅仅做到按要求安装防雷设备是远远不够的,我们还要做到可以确保防雷设备配置的完好。我们常见的避雷针、避雷线以及避雷网和不常见的避雷带都是我们防雷设备中接闪器的一种。我们常见的这些避雷针、避雷线、避雷网和不常见的避雷带对材质的要求也是严格的,不符合质量标准的设备会对整个防雷系统造成严重的影响,采用高品质高规格的避雷针,可以利用自己“身高”的优势,将雷电通过导体,导入到大地里面去,对供电设备保护起到一定的作用,也能确保用电客户的设备安全。除了这些防雷装置,不常被人们所知的还有金属氧化物避雷器、排气式避雷器、阀式避雷器等等避雷设备。无论是哪一种避雷设备,在配置上都应严加把关,投入更多的技术方面的研究工作。
2.3 系统自身问题
随着我国用电需求急剧增加,许多城市都加快建设电力设施,配电线路的不断增加带来的是线路连接电容和电流的不断增大和配电网中电流的快速增大以及急剧变化,变化峰值可高达数百万安。接地电弧可能会导致铁磁谐振电压,乃至弧光接地电压出现,我们一定要保证防雷设备自身的好坏。用电量过大,对防雷系统的要求也越来越高,仅仅有上好的材质,顶尖的避雷器,但是没有一个运行通畅的系统也是一样行不通的。防雷系统似乎就像是我们整个防雷设备中的灵魂所在。系统自身的问题会影响接下来一系列工作的进行好坏,存在缺漏,瑕疵,质量问题的系统是整个配电线路破坏的引火线,因此,我们最重要的工作就是一定要保证防雷系统的完好,这样才可以在根本上解决配电线路雷击事故的发生。
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3 配电线路防雷对策
3.1架设架空地线
架设架空地线,可有效对配电架空绝缘线路产生良好的屏蔽保护作用。架空地线能够将雷电引向自身,再将直击雷产生的电流引向各个线柱,起到良好的分流效果,提高耐雷性。架空地线可将过电压降低 1~ k 倍。其中,k 指的是避雷线与导线之间的耦合系数 × 冲击系数,即在避雷线与导线之间的耦合作用下,导线可以产生减小雷电波陡度的“反向”电压,从而达到降低过电压的目的。在雷击较为频繁的地区,适合采用架空地线方式。但此方式对接地要求较高,投资成本较大,受自身特点影响,无法降低线路的绝缘陡度,故相应配电线路的绝缘水平也比较低,易产生反击闪络等问题。架空地线定位高度较低时容易产生绕击闪络,故对乡镇配电线路防雷时需酌情应用。
3.2加强线路的绝缘度
若配电网线路绝缘水平较低,产生雷电活动时,很容易在配电网线路中出现绝缘闪络故障。应结合线路的实际情况,使用不同等级的绝缘子,线路绝缘老化严重时,可使用玻璃绝缘串、瓷横担、长爬距复合绝缘子或使用绝缘杆塔、更换绝缘导线等,使线路遭受同样雷电击距时,线路的绝缘水平更高,产生的闪络电流更小,对线路造成的危害也越小。所以,加强线路的绝缘水平,对提升线路的防雷效果有着积极的影响。
3.3 安装避雷器
3.3.1 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,在高土壤电阻率的地区,不适用此种避雷器,因为接地电阻达不到相关要求。第四,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。
3.3.2 安装摘挂式避雷器
安装摘挂式避雷器,可减少检修频率。此避雷器存在以下缺陷: 第一,必须接地,且保护范围较小。若配电线路规模较小,则较适用,否则安装成本较高。第二,引线太长时,会降低其保护效果。比较适合在台区使用。第三,安装技术具有差异性。相同的部件若生产厂家不同,则无法进行互换适用。第四,发生故障时,无法自动脱落。
3.3.3 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。
3.4 装设线路自动重合闸装置
供电所的配电线路遭受雷击时,大部分是瞬时性的接地故障。装设配电线路自动重合闸设施,可以实现自动重合,保证配电线路的正常运行。在配电线路上装设避雷线,其防雷效果简单高效。除防雷之外,避雷线对配电线路的导线具有屏蔽作用和耦合作用,能够降低输配电线路绝缘子的电压数值,同时还具有分流作用,能够有效减小配电线路杆塔的顶电位数值。
3.5 改善环境
一是进行自然环境规划与选择,供电所辖区内,配电线路的具体路径应结合设计。先对辖区的地理特征和气候条件进行勘察和分析,合理设计规划,尽量避免较为恶劣的、复杂的地理环境。二是将配电线路的接地装置,采用放射性接地、引外接地、人工接地和自然接地等方法,延长接地装置,降低架空输配电线路的实际接地电阻。
结束语
综上所述,要想减少我们配电网线路雷击事故的发生,必须要从根本上找到问题所在并制定合理有效的解决方案。首先要分析出配电网线路发生事故的原因,从多个角度去看待分析问题,并且结合相关专业知识,把这些技术应用到实际情况中去。在我国,由于雷电引起的电路损坏事故不在少数,因此,相关工作人员在对防雷系统做出有效的保护措施时,还应当充分了解其不同的地区不同的复杂的环境和基础设备的好坏,为更好的解决配电网线路中存在的问题做出研究。
参考文献:
[1] 闫晓欣 . 配电线路雷害事故分析及防雷措施仿真研究[J]. 科技展望,2018,( 15) : 46 -47.
[2] 程军胜 . 配电线路单相接地故障的原因及变压器防雷措施探讨[J]. 科技与企业,2018,( 10) : 109 -110.
论文作者:梁怡泽
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/28
标签:防雷论文; 线路论文; 避雷器论文; 雷电论文; 过电压论文; 避雷线论文; 设备论文; 《防护工程》2019年11期论文;