配电线路防雷与接地应对措施研究论文_陈泽生

配电线路防雷与接地应对措施研究论文_陈泽生

(国网江西省电力公司兴国县供电分公司 江西赣州 342400)

摘要:雷电天气是一种非常常见的自然现象,它发生的地方也是非常随意的,对于哪里会出现雷电天气是非常难预报的,雷电天气的出现是会给人们的生活带来很大影响。雷电可以对配电电线带来很大的危害,可以让配电电线短路,并且还会影响电气设备。一旦,发生雷雨天气,可能会导致电力设施起火甚至是发生爆炸的情况,发生这样的情况会给人们的生命和财产都带来一定的危害,所以对于配电线路采取防雷的措施非常必要。

关键词:配电线路;防雷与接地

前言:我国的电力工业在现在发展的非常好,为了使电网可以更具安全性,电力企业对电网进行了改造,电网的改造可以提高电网运行的安全性,同时使电网的可靠性也得到提高,但是,在夏季雷雨大风天气还是给电网设备带来了很大影响,特别是雷电的影响。雷电可以造成配电电线发生短路的情况,使得电网设备发生事故,一旦,配电线路发生短路会带来很大损失,所以,应做好配电线路的防雷和接地,以避免雷电给配电线路带来影响。

1.配电线路常见防雷方法

1.1避雷器的安装

如今大多数情况下,无论是户外的配电高压线路还是靠近建筑的、建筑内的配电线路主要的防雷方法还是使用避雷器;避雷器的安装能够有效地阻断雷电的过压电流与减小感应现象从而减少过压电流的破坏;但是避雷器作用的范围比较小,必须要结合地区的雷击情况进行使用才能够起到效果,避雷器如今的使用成本也还偏高只能间断性、针对性的进行使用。

1.2避雷线的架空

这种防雷措施主要是将避雷线架空,并发挥其屏蔽作用,以防止配电线受到雷电破坏。其防雷效果良好,不用进行维护,但是其成本相对较高,绝缘性较低,易出现反击反击闪络现象,必须在和其余防雷设备结合下才能发挥较好的防雷效果。所以,这种防雷措施只适用于雷击较为频繁的地区。例如某地区对配电网进行改造时,将部分配电线路架设于山顶上,雷击现象较为频繁和严重,因此,必须采取架空避雷线的方法对其进行有效的防雷,同时提高配电线路的绝缘效果,同时降低配电线路的接地电阻等防雷措施,使得避雷线能够发挥最大的防雷效果。

1.3配电线路绝缘层耐压性的提高

配电线路绝缘层耐压性的提高,能够使得配电线路在较高雷电过电压影响下出现的工频续流、闪络等现象时,能够使配电线路的放电爬距过大,不能建弧,最终熄灭,避免线路安全事故的产生。

1.4配电线路过电压保护器的安装

配电线路过电压保护器的避雷性能与避雷器基础相同,其主要是在安装具有绝缘性能的导线线路时,不用将电路的绝缘层剥开,而是在配电线路的外间隙处安装过电压保护器,使得配电线路得到有效的防护。其不仅避免雷电存在的过电压现象,同时不受工频电压的影响,使用寿命长,无需进行维护。

2.不同类型的配电线路防雷与接地措施

2.1裸导线路

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。

2.2架空绝缘线路

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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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[2]。其四,闪烁路径的增长。

2.3电缆线路

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。

2.4低压线路

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4欧姆以下范围内。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10欧姆以下范围内。若线路过长,其重复接地次数应为3次或者3次以上。

2.5混合型线路

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。

3.配电变压器防雷与接地措施

配电电网在变压器的选择时,通常都会选择性能高的变压器。这种变压器在雷电击中线路以后,可以利用避雷器的作用,使接地电阻上流经大电流时产生压降,使得中性点电压升高。在中性点电位的作用下,低压绕组上流经冲击电流。由于低压三相绕组中流经的电流大小相等、方向相同,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很高的零序磁通,使得高压侧感应出很高的电势,感应电势沿绕组分布,在中性点的幅值最大,引起中性点绝缘击穿,同时由于层间和匝间的电位梯度相应增大,引起高压绕组层间和匝间击穿。既然是中性点电压是由接地电阻引起的,可采用高压侧避雷器的接地与中性点接地分开,采用单独的接地线和接地网,利用大地对雷电波的衰减作用,基本可以削除中性点电压升高引起的绝缘击穿。当雷电波从低压侧入侵时,低压绕组中有冲击电流通过,在高压绕组上产生感应电动势,使得高压侧的中性点的电压大大提高,高压绕组的层间和匝间的电位梯度相应增大,引起高压绕组层间和匝间击穿。此时可在低压侧加装避雷器来解决此问题。

结束语

配电系统的运行正常是对人们用电安全的重要保障,但是雷电通常会影响配电系统的正常运行,在配电系统的防雷与接地中,应从工程设计阶段就认真加以考虑,根据各地的实际情况,针对不同的情况,找到雷害的薄弱环节,采取切实可行的防雷方案,选用质量可靠的电气设备和可靠性高的离雷设备,做好符合要求的接地网,综合考虑防雷与接地,线路和设备才能避免遭受雷击的危害。

参考文献:

[1]李瑞,赵玲.关于深化配电系统防雷设计的研究[J].硅谷,2013(08).

[2]赵军.10kV配电线路的防雷与接地[J].科技资讯,2009,34(16):87-88.

[3]王莉.配电线路雷击防雷措施浅析[J].硅谷,2011,12(05):76-77.

论文作者:陈泽生

论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/19

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