摘要:本文分析了配电线路遭受雷击的原因,并针对性的提出了配电线路遭受雷击的防范解决策略,以期尽可能地减小配电线路遭受雷击的概率,增加配电线路的使用寿命,提高配电线路的运行安全性,提供更稳定的供电服务。
关键词:配电线路;雷击;避雷;原因;防范解决策略
配电线路是电力系统不可缺失的组成部分,对配电网的运行具有至关重要的影响。配电线路质量可靠、稳定工作,才能使配电网安全可靠的运行,提供高质量的供电服务。配电线路在工作过程中不可避免的会遭遇雷雨天气,可能会因为各种原因遭受雷击,为了避免配电线路出现意外影响供电,应该掌握配电线路遭受雷击的原因,寻求有效的解决策略。
1配电线路遭受雷击的原因
1.1避雷装置安装质量差
为了避免遭受雷击,配电线路都会安装避雷装置,如氧化避雷器。安装避雷器是一种有效的防雷措施,但配电线路的特点使得避雷器的安装工作难度较大。配电线路有很多都是架空存在的,同时涉及的范围较广,导致为所有的电线安装避雷器不现实,这使得一些没有采取避雷措施安装避雷器的线路容易遭受雷击。此外,即使是安装了避雷装置的配电线路也可能会有因为避雷装置安装质量不合格而遭受雷击。避雷装置安装质量不合格的主要表现是避雷器接地效果差。避雷器避雷的原理是将雷击发射的电流通过接地导入大地,防止雷击电流破坏周围物体,如果接地效果不过关,则将直接降低避雷效果。而避雷装置的接地装置都存在使用周期,随着使用周期的接近,其接地效果也会逐渐消失,导致避雷装置的防雷作用逐渐消失。在接地装置的使用过程,随着使用时间的增加,接地线会发生氧化,最终失去接地效果。避雷装置避雷效果还会受到接地网覆盖范围的限制,不在范围内的位置仍然会遭受雷击。此外,接地体的埋设深度也会影响避雷装置的避雷效果,因为埋设深度直接影响到接地装置分散电流的能力强弱。图1是常用的配电线路避雷装置氧化避雷器。
图1 电线路避雷装置氧化避雷器
10kV配电网的配电线路有很多都是裸导线,在通电情况下,裸导线对人体没有任何保护作用。安装裸导线的防雷器时,应确保避雷器与具有导线作用的裸导线直接接触,并破坏安装位置的绝缘导线,以便裸导线能裸露出来与防雷器直接接触,但这样一来绝缘导线的绝缘效果就被破坏了,绝缘效果直接降低,甚至在后期使用中逐渐消失。同时,绝缘导线承受雷击作用造成的过电压时,容易出现短路,这将阻碍导线中公平续流电弧分散,从而使导线被击穿,击穿位置为工频续流电弧集中的地方。
1.2配电线路地理位置不好
配电线路遭受雷击的概率在很大程度上取决于线路所处的地理位置,如果配电线路位于山区或一些地势比较复杂的地区,则防雷接地装置的安装难度将大大增加,接地装置(接地电阻、接地极)的接地效果也很难发挥出来,导致防雷装置的防雷效果大受影响,最终使配电线路遭受雷击的概率增加。此外,如果配电线路位于矿产区上空,则地下的金属矿会大大增加地区遭受雷击的概率,需要进行重点防雷,普通的配电线路防雷装置所具有的防雷效果无法满足防雷需求。铁路附近的配电线路也容易遭受雷击,因为铁轨是导电效果较好的金属,容易吸引雷电。
1.3绝缘子失去绝缘效果
绝缘子如果发生污闪,则其绝缘效果将明显降低,导致配电线路遭受雷击的概率增加。绝缘子污闪现象主要是指绝缘子由于长时间暴露在空气中,表面粘附各种杂质,雷雨天气时雨水淋湿绝缘子表面粘附的杂质,雷击后就会发生污闪,导致绝缘子失去绝缘效果。绝缘子的工作环境就是与外界环境直接接触的,工业污秽、自然界中的飞尘等污染都会粘附在其表面,雨天、雾天这种空气湿度大的天气都会润湿绝缘子表面的杂质,导致绝缘子的表面电导剧增,从而使绝缘子泄露电流剧增,导致绝缘子污闪电压显著降低,严重时还有可能会导致绝缘子在工作电压下发生污闪。
1.4线路接触不良
我国的早期电网建设主要采用的配电线路连接器是并沟线,一些线路还采用缠绕法接线,这两种线路连接方法存在明显的缺陷,容易导致线路接触不良,从而降低线路的雷击承受能力,容易导致线路被雷电冲击烧断。
1.5绝缘线路防雷不当
电网系统改造使得许多配电线路导线被换成架空绝缘导线,而绝缘导线的雷击事件通常都在一些比较空旷或者地势较高的地区发生。城区建筑较多,人工种植的绿化树也比较密集,对雷电具有屏蔽效果,可以有效降低线路被直击雷、绕击雷冲击的概率。但雷雨天气线路附近的雷云也会对线路造成雷击,雷雨能对地放电,产生感应过电压,从而导致线路故障。为此,经过改造后的配电线路需要采取的防雷措施于裸导线线路的防雷措施有所不同,但部分地区仍然采用原来的防雷措施,容易造成馈线断路器跳闸,发生雷击绝缘导线断线事故。
2配电线路雷击防范解决策略
2.1正确安装避雷器
避雷器能处理雷电产生的过电压,具有防雷效果,是有效的防雷措施。为了保证避雷器的防雷作用能得到挥发,配电线路的避雷器安装数量应遵循防雷要求,选择的安装位置也应科学合理,根据线路的相关防雷规范要求进行选择。在避雷器安装工程中应注意,除了配电线路以外,配电设备及相关配件也需要安装避雷器,也就是说,配电线路上、配电设备上、线路相关配件上,都需要安装避雷器,以便能有效防雷。对于空旷地区或地势较高的地区的架空配电线路,在配电线路、配电设备、线路相关配件上都安装避雷器是有效的防雷措施。
正确安装避雷器不仅应重点关注避雷器的数量和位置,还应注意选用的避雷器的材质,应选择氧化锌材质的避雷器。通常情况下,为了充分发挥避雷器的防雷保护作用,减少雷击故障损坏线路,都会降避雷器安装在多雷区的配电线路或是一些重要的线路上。
2.2提高防弧金具的安装质量
导线被雷电击穿的主要原因是相关电弧不能被有限分散,为此配电线路的一个有效防雷措施就是利用特殊金具进行防弧积聚。为了保证金具的防雷效果,为线路提供防雷保护,应确保金具的安装质量。通常都将防弧金具安装在绝缘子附近,金具与绝缘子之间应保持安全距离,即二者的中心间距不超过200mm,同时不低于150mm。安全距离内,雷电产生的过电压能够被金具闪络分散,主要定位于金具和钢脚之间。
2.3加强接地装置的检查
一些位于特殊区域的配电线路应进行重点防护,在防雷条件受限的情况下加强对接地装置的检查和优化。相关人员应调整检查力度、检查频率,提高检查效果,确保检查工作能有效检验接地装置的质量和效力,一旦发现接地装置有零件松动或锈蚀,应及时进行调整或更换。同时,还应注重接地线的防腐蚀工作,延长接地线的使用周期。接地电阻的检查也是接地装置检查工作的重要内容,要保证接地装置的防雷效果,就必须先保证接地电阻的使用效果。不同的接地装置检查周期不同,在雨季来临前应特别加强对防雷接地装置的检查。
2.4安装合成绝缘子
对于绝缘子失效,产生污闪闪络的问题,可以采取这样的防范解决措施,即安装合成绝缘子。合成绝缘子能限制雷电压力,对线路起到有效的防雷作用,如果配电线路安装的绝缘子是合成绝缘子,则一般雷电的过电压都不能损坏配电线路。合成绝缘子能有效增强配电线路的耐压能力,有效分散线路中的公频续流电弧,使电弧无法集中,从而防止线路被其损坏。绝缘子污闪的有效防范解决措施就是定期清洁绝缘子。对于一些工作区域比较污秽的绝缘子,应进行定期、不定期的清扫,逐个清洁,可采用带电水冲洗的方式清洁,也可采用逐基登杆的方式清扫。绝缘子清洁工作应做到使绝缘子的参数在合格范围内,从而减小绝缘子发生污闪事故的可能性。
2.5防雷措施因地制宜
在对配电线路进行防雷保护时应根据配电线路的具体情况和相关条件选择合理的防雷措施,防雷措施的选择最先考虑的应是保证线路的安全运行。对于城区的配电线路,由于空间有限,一些配电线路采用绝缘导线后会与周围的建筑十分接近,尤其是居民楼,剥除绝缘导线后线路会对居民的安全产生威胁。对于这种情况,应优先在线路上安装过电压保护装置。防雷装置能发挥的防雷效果有限,为了尽量避免线路遭受雷击损坏,应对配电线路进行日常维护。检查避雷器、线路及相关设备。此外,在雷雨天气时,应对绝缘导线的运行情况给予更多的关注。高压架空绝缘导线应安排专业人员进行巡线,线路发生跳闸后应经过巡线检查排除故障后才能恢复送电。如果出现绝缘导线跳闸且重合成功但出现接地信号的情况,可能线路已经发生了断线故障;若没有发出接地信号,则不能确定线路运行情况。
3小结
配电线路遭受雷击的原因各种各样,线路的雷击故障也存在很多种情况。为了有效保护配电线路,维护人员应做好巡检工作,优化防雷装置和防雷零件,相关部门和单位应综合考虑配电线路的情况,制定、实施科学合理的防范解决措施。
参考文献:
[1] 陆华晴.提高配电线路防雷技术水平的措施探讨[J].中国科技纵横,2016,(8):176.
[2] 欧树森.10kV配电线路的防雷措施研究[J].企业技术开发.2015(02):94-95
[3] 陈黎明,曾海兵,汤晓刚,肖冬萍,梅道珺.典型地区10kV配电线路雷击跳闸率计算分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版).2017(05):90-93
论文作者:陈烁杭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
标签:线路论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 避雷器论文; 导线论文; 装置论文; 效果论文; 《电力设备》2018年第21期论文;