摘要:10千伏架空线路雷害成为送电线路的主要阻碍因素之一,其雷害方式主要表现为输电线路雷电的击杆率高、雷电流幅值大等,而这些问题为送电线路的运行带来了严重的影响。因此,采取有效措施,实现10千伏架空线路的防雷效果具有非常重要的意义。
关键词:10千伏架空线路;防雷措施;分析
雷电是一种放电现象在自然界中,闪电会危及生命安全,不仅会破坏电力线路、配电设备等10千伏电力系统广泛应用于电力系统的生产和生活,因此,闪电现象必须认真对待,防雷工作认真。本文主要阐述了雷电干扰的形成和危害,对10千伏架空线路防雷措施进行了讨论。
一、雷害的形式以及特征
为了防止雷击事故,传输设备,确保安全稳定供电的传输设备,是我们需要做的重要工作的部门,在这里我们分析第一行10千伏电力系统经常出现两个闪电干扰形式,一般来说,造成线路雷击闪络形式有两种:
1)反击:闪电袭击了地线或塔的作用线绝缘电压达到或超过其冲击放电电压,从塔到钢丝绳发生绝缘又回来了。电压等于两极之间的电位差和电线。闪电,几乎所有的起始电流流经塔及其接地装置,随着时间的增加,相邻塔雷电流流入的作用越来越大,从而降低了塔的潜力。为此,高10千伏线路外绝缘水平的电力系统,应该减少线接地电阻的接地线。
2)绕击:行闪电直接击中。电击的可能性和闪电定位在架空线和头部的前身相关的发展,如果导丝钩向上发展,会发生。因此,呼吁加强绝缘,减少塔接地电阻,沉重的雷区耦合地面线路建设、等10千伏电力系统电路的电路,闪电的概率是非常高的。闪电雷电流是相当大的,电压过高,接洽支持绝缘子放电,形成闪络,严重时电路断开,绝缘子闪络故障引起的。
特征:
1.1雷击杆塔顶部
对于杆塔顶部而言,由于杆塔顶部的地线横担的线夹、角钢头以及连接螺丝等凸出物通过杆塔可以与大地表面产生接触,并通过产生如同避雷针尖端效应般的杆塔顶部迎面先导,和雷云电荷下行先导的有效激励点,进而通过有效控制杆塔顶部迎面先导与雷云电荷下行先导之间的雷云电荷泄漏通道截面,来限制通过杆塔顶部泄漏雷云电荷的力度。
1.2雷击输电线路的导线
由于绝缘子串绝缘,导线与大地表面无电器连接,大地表面的感应电荷云无法直接积聚到导线上,因而输电线路导线并不具备迎面先导条件,直接遭受雷击的概率和可能性也较小。
但是,在雷云电荷下行先导向线路附近的地面凸出物发展的过程中,导线电压有可能直接与雷云电荷下行先导电位叠加,引雷接闪,导致雷电绕击导线。
1.3雷击避雷线
众所周知,避雷线具有对导线进行避雷保护以及防止导线遭遇直接雷击的功能,正是鉴于避雷线具有接地良好的特性以及较强的导电功能,档距中央的避雷线在雷云电荷下行先导的激励下也会产生向上的避雷线迎面先导,受限于激励点处的避雷线与大地之间的接触不是很好,以至于大地表面的感应电荷只能积聚到沿两侧杆塔的激励点处,这就严重削弱了避雷线迎面先导的功效,这样就非常容易引发雷击避雷线的现象。
二、10 千伏架空线路的防雷措施
2.1降低杆塔接地电阻。
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降低杆塔接地电阻,同时配合以增加杆塔绝缘子串片数或安装线路避雷器,这是目前最为常用的防雷方法,其优点在于可有效提高杆塔绝缘子串的避雷水平,但是这种优势仅限于实践在发生雷害以后,预防性和前瞻性较差,同时费用较高,维修难度大,因而具有较大弊端。
2.2安装线路避雷器。
配合降低杆塔接地电阻,与第一种方法相类似,这种方法也适用于雷害产生后,不具有预防和避免的功能,但相较于第一种方法,还是具有防止雷电直击杆塔、避雷线或绕击导线时造成杆塔绝缘子串闪络的作用,可收到良好效果,但这种方法对塔杆接地电阻要求较高,前期投入费用较大,而且维护也具有相当难度,因此应用也并不广泛。
2.3安装线路型头部分裂均压式避雷针。
这种方法主要利用线路型头部分裂均压式避雷针屏蔽保护杆塔顶部。这种方式的优点在于避雷效果好,价格便宜,而且几乎不需要维护,因此具有较好的发展前景。
三、10千伏架空线路的无雷害综合性防雷设计策略
无雷害送电线路是一种综合性防雷系统,由于雷电直击杆塔、避雷线或绕击导线的复杂性,一般的单一方法,很难从根本上预防送电线路的雷害问题。而无雷害输电线路主张,对有可能遭受雷击的每一基杆塔、每一档导线都进行防雷设计,进而达到整体防雷的效果。
所谓的无雷害综合性防雷系统就是在避雷线屏蔽保护导线的基础上,有效防止雷电直击导线及杆塔,进而大大降低使雷电的击杆概率,同时通过科学设计线路的易击杆塔的雷电绕击侧的线路避雷器,可以有效防止雷电绕击导线时容易产生的杆塔绝缘子串闪络问题。这种设计就要要求输电线路的防雷措施必须同时具备防止雷电直击杆塔及导线和防止雷电绕击导线的双重功效,还要兼具施工周期短、维修简便、使用寿命长以及价格便宜等诸多优点,适合在较大范围内广泛使用。
四、10千伏架空线路防雷工作的注意事项
结合大量的10千伏架空线路的防雷工程实践,笔者总结认为,10千伏架空线路防雷工作的注意事项如下,也只有充分做好以下工作,才能从根本上保证送电线路避雷的安全性和可行性,真正达到躲避雷害的效果。
(1)从实际出发。在设计送电线路防雷技术措施实施方法的过程中,要进行技术经济考量和对比。做最合适的选择,同时要强调,已运行线路还可能受杆塔结构强度、高度等条件的制约和影响,结合实际情况,杜绝不合理施工或影响其他用电线路的现象出现。
(2)雷电危害与气候、环境、地质、设备等多种因素有着紧密的联系。因此,在制定从电线路防雷工作计划的同时,设计施工管理人员都应深入一线,探查当地雷雨情况和气候环境的特点,掌握现场第一手资料。并结合资料,有针对性地制定适宜当地特色的综合性防雷措施。
(3)注重送电线路避雷措施的时效性,任何送电线路防雷措施、设施都不能一劳永逸,要时刻关注当地气候变化和用电线路发展,不断革新技术、完善线路,同时要定期对线路进行避雷测试、维护和检修。使其充分发挥其应有的作用。避免可预见性危险和突发状况的产生。(4)应该详细记录和分析相关线路往年的雷击情况和各种防雷措施所带来的实际效果,并建立相应的档案记录资料。并对已发生状况和避雷效果进行分析对比,积累真实客观的第一手资料,积累经验,为进一步完善送电线路的防雷机制提供重要的参考资料。
(5)施工前,应对设计师采集的原始数据进行再次整理和对比,如当地气候地形、地貌、地质情况、已运行线路雷害情况等都应在此进行实测,以免出现数据老化、错误等现象,同时在施工的过程中,要不断结合新经验、新技术、不断完善,对可预见性问题加以预防,真正实现合理施工。减少后续问题可能出现的几率,增强送点线路的安全性和使用寿命。
(6)接地装置施工要规范严格。施工过程要细致精准,接地电阻测试要客观真实,对每个部件都应做到准确控制、精心度量。避免由于粗心错误导致的施工误差,影响整个送电线路的避雷能力。
结语:
10kV电力系统线路的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益,是与用电客户密切相关的事情,只有对雷害分析的基础上,不断地总结10kV架空线路防雷经验,改进10kV架空线路的措施,才能提高线路和设备的健康水平,确保电网安全运行。
参考文献
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论文作者:孙富荣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/14
标签:线路论文; 杆塔论文; 防雷论文; 雷害论文; 避雷线论文; 导线论文; 雷电论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;