摘要:送配电线路很容易遭受到雷电的袭击,从而使得送配电线路无法正常的供电。因此就要合理的针对送配电线路进行防雷以及接地处理,这样才可以保障送配电线路的正常应用。本文主要针对雷击所能够对送配电线路产生的危害进行分析的基础上,总结分析出不同送配电线路的防雷与接地技术,并提出相应的防雷与接地技术的具体应用方法,希望通过本文的探究,能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
关键词:送配电线路;防雷技术;接地技术
1 引言
伴随着经济的发展,电网的逐渐扩大,我国高压输电线路运行出现多起事故。雷击输电线路引起的跳闸、停电事故次数也日益增多,严重威胁着人们的生产、生活。雷击输电线路而引起的事故故障率更高,这给社会带来巨大的经济损失。所以对输电线路安全性的要求越来越高,减少输电线路的雷击事故,才能有效提高电力系统供电的可靠性。
2 送配电线路雷击的原因及危害的种类
2.1送配电线路雷电的产生
雷电是自然界中一种常见的放电现象。通常我们认为由于大气中热空气上升,与高空冷空气产生摩擦,从而形成了带有正负电荷的小水滴。当正负电荷累积达到一定的电荷值时,会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场,从而产生云团对云团和云团对地的放电过程,这就是通常所说的闪电和响雷。
2.2送配电线路雷击的种类
输电线路上出现的大气过电压有两种,一种是雷直击于线路引起的,称为直击雷过电压;另一种是雷直击线路附近地面,由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。雷击的危害主要有三方面:
第一,直击雷。是指雷电对大地某点发生的强烈放电。它可以直接击中设备,雷电击中架空线,如电力线,电话线等。雷电流便沿着导线进入设备,从而造成损坏。
第二,感应雷。它可以分为静电感应及电磁感应。一旦雷电对某目标放电,雷电上的负电荷便瞬间消失,此时导线上的大量正电荷依然存在,并以雷电波的形式沿着导线经设备入地,引起设备损坏。
3 送配电线路常见防雷方法
3.1避雷器的安装
避雷器是现阶段较为常见的配电线路防雷措施,可以将工频续流有效的阻断,对送配电线路感应电压幅值及雷击过的电压幅值起到限制的作用,但是避雷器的防护范围相对较小,成本较高,因此,只能间隔安装避雷器,并将其安装在雷击较为频繁的地区。
3.2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,将部分送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,同时降低送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。
3.3送配电线路绝缘层耐压性的提高
送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。
3.4配电线路过电压保护器的安装
送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。
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4 不同类型的送配电线路防雷与接地措施
4.1防雷与接地措施——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。在安装避雷器时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。
4.2防雷与接地措施——架空绝缘线路
虽然我国电网技术得到很大的提高,并将送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。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。其四,闪烁路径的增长。
4.3防雷与接地措施——电缆线路
很多人对送配电线路电线网电缆的防雷保护都存在一定的误解,认为在保护送配电变压器的同时,也能保护电缆线路。但是实际情况表明,送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。主要是因为送配电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。
4.4防雷与接地措施——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4Ω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10Ω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。
4.5防雷与接地措施——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。
结语
虽然我国电网技术得到很大的发展和进步,但是由于雷击导致的送配电线路事故仍然很严重。为了防止送配电线路雷击事故的频繁发生,必须加强送配电线路的防雷与接地措施,减少雷击对送配电线路运行影响,使得送配电线路能够安全运行。
参考文献
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论文作者:马险峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
标签:线路论文; 防雷论文; 过电压论文; 避雷器论文; 导线论文; 雷电论文; 措施论文; 《电力设备》2017年第24期论文;