摘要:随着经济的不断发展,我国的电力运送运输技术得到了很快的提高,特别是对电力的需求也得到了极大提高。与此同时对电力的安全运输提出了更高的需求,因此解决电力生产中的安全问题显得尤为重要。目前农村配电线路规模和数量的不断扩大,使得其防雷工作的重要性也日益显现。为了防止配电线路雷击事故的频繁袭击,必须加强配电线路的防雷与接地措施,减少雷击对配电线路运行的影响,使得配电线路能够安全、可靠地运行。
关键词:配电线路;防雷;避雷器;应对措施
引言
配电线路易受到雷电的影响,对配电线路的安全运行造成很大的威胁。雷电是自然界中雷云之间或雷云与大地之间的一种放电现象。其特点是电压高、电流大、能量释放时间短,具有很大的危害性。雷电会造成电力系统大面积停电,造成电力系统的瘫痪和电网设备事故,给我国电网带来极大的经济损失,因此在电力系统中供、配电系统的防雷接地,对于电网安全运行有着非常重要的作用。
农村电网一般由35kV 送电线路、35kV 变电站及10kV 配电网和0.4kV 用电网络组成,其绝缘等级不高,在雷雨季节,经常因雷电等自然灾害事故而造成大面积停电,给工农业生产带来损失及人们日常生活带来不便。若在雷雨季节,35kV线路、10kV供电线路很容易遭受雷击跳闸,造成线路停电,致使用户供电中断,使当地经济造成极大损失,降低供电可靠性。
一、农网配电线路常见防雷方法
1、避雷器的安装
安装避雷器是现阶段较为常见的配电线路防雷措施,不仅可以将工频续流有效的阻断,对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。
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,同时采取提高配电线路的绝缘效果,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。
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。
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本相同,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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二、农网配电线路的防雷与接地
1、裸导线线路的防雷措施
配电线路在选择防雷的措施时可以选择防雷线或者防雷器,但是要根据电压的等级和线路的不同架设方式来进行选择。对于电压较低的配电线,优先选择避雷器,因为架设避雷线的成本较高,而且进行避雷线的施工具有一定困难性,对于一些地区来说,如果配电线的电压不是很高,使用避雷器也可以起到相同的效果。工作人员可以收集相关地区的雷电发生的数据,找到雷电频发的线段,将避雷器安装在雷电频发的线段,可以有效的避免雷电对配电电线造成危害。在安装避雷器的同时,还要对杆塔做好接地的工作,这样一旦雷电击中电线也可以很好的降低雷电的破坏。在进行避雷器的安装时要掌握好安装的距离,为了得到更好的使用效果可以进行相关的试验,得到最佳的距离。
2、架空绝缘线线路的防雷措施
近年来,供电企业对电网进行了改造,在一些地区已经逐渐使用架空绝缘线对裸导线线路进行替代,但是在线路改造以后,防雷的措施并没有改变,这样就导致经常会出现雷击绝缘线路的事故。雷电击中配电线路会导致大量的电流经过配电线路,对于绝缘线路来说,雷击的大电流并不能造成线路的短路,只是会给线路的绝缘层带来影响,不会出现导线断的情况,但是这样可能会出现更大的危害。因为雷击对裸导线线路来说可以直接造成其短路,线路停止工作可以避免更大的危害发生,而雷击对绝缘线线路来说,是不会马上造成线路短路,绝缘线线路继续工作可能会导致更多的电气设备发生故障。为了确保绝缘线线路不会导致大的灾害发生,一定要进行必要的防雷措施。首先,可以提高线路的绝缘性,提高线路的耐压水平,将绝缘子换成是防雷的,这样可以提高绝缘线线路的防雷水平。其次,可以在雷电多发的地区安装一定档距的线路避雷器,这种避雷器的安装是不同于裸导线线路的,避雷器的安装可以减少线路遭受雷击的可能。再次,可以延长闪烁路径,增强局部线路的绝缘性,在导线和绝缘子之间增强绝缘性,并且安装长闪烁路径的避雷器。最后,可以将绝缘线路的一部分线路的绝缘层剥离,使其变成裸导线,这样在发生雷击的时候,可以将危害降到最低。
3、电缆线路防雷与接地措施
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。
4、低压线路
(1)低压用电线路绝缘水平低,最容易发生事故,因此对低压用电线路的防雷保护问题要充分重视,应在必要的地点加装低压避雷器或击穿保险,以防止雷电侵入波进入室内,出现人身或设备事故。
(2)对重要用户,在低压线进户前50m 处要装一组低压避雷器外,进户后还要再安装一组低压避雷器。一般用户,只要对进户前支持导线的绝缘子铁脚进行可靠接地即可(接地电阻小于30Ω)。
5、架空与电缆混合的线路的防雷措施
对于架空与电缆混合的线路,由于线路结点的波阻抗不同,当雷电波入侵时,行波在电缆段的两结点之间发生多次折反射。结点的电压多次的折反射后,有存在波峰叠加的情况,此时结点的电压高于入侵电压。架空线路中的反行波对结点的影响,空架线路的前行波为结点上所有折反射波之和,行波是电缆长度反射一次所需的时间。结点的电压将大于入侵波的电压幅值,电缆的绝缘水平必须高于线路的绝缘水平。为此通常在电缆的首末端加装避雷器来限制过电压。配电线路中若存在不同阻抗的线路相联,雷电波入侵时结点处易发生电压突变,可加装避雷器来限制过电压。
6、配电变压器防雷与接地措施
若低压三相绕组通过电流方向和大小均一致,那么低压绕组内冲击电流将完全转化成为激磁电流,并引发较高的磁通,使高压端能够对较高的电势起到感应作用,并顺着低压绕组均匀分布。当中性点电压幅值得到最大值时,将导致中性点的绝缘受到雷击破坏,而匝间及层间电位的上升,使得高压绕组内的匝间及层间受到雷击破坏。因此,可以在高压端安装避雷器,让高压端接地和中性点接地相分离,在独立设置接地网及接地线,发挥大地衰减雷电波的作用,使得中性点高压导致的绝缘击穿现象得以消除。
三、结束语
配电系统的运行正常是对人们用电安全的一种重要保障,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避雷设备,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]王莉.《配电线路雷击防雷措施浅析》.硅谷,2011年.
[2]唐军.珠江三角洲某地区10KV配电线路防雷性能评估及其策略研究[J].华南理工大学,2012(12).
论文作者:刘小强
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/15
标签:线路论文; 防雷论文; 避雷器论文; 雷电论文; 过电压论文; 电压论文; 电缆论文; 《基层建设》2016年15期论文;