(中山市电力工程有限公司)
摘要:雷击现象对10kV架空线路的安全性和稳定性有很大影响。雷击的出现直接导致10kV架空线路的连续性失效,这对电力系统的性能非常具有破坏性。10kV架空线路上雷击放电的原因也很多,因此,为了减少雷击对10kV架空线路的影响,本文对10kV架空线路雷击的具体原因,然后采用什么有效的防雷设计展开讨论。
关键词:电力系统;10kV;架空线路
引言
防雷设计10kV 架空线路是电力系统中的重要组成部分,其性能的好坏直接就与电力系统的安全稳定性有直接的关系,因此,这就需要相关人员对 10kV 架空线路进行有效的管理,保证其性能满足使用的要求。由于各方面因素的影响,10kV 架空线路中也是存在一定的安全风险,雷击现象就是对其安全性影响很大的一个因素,下面,本文就针对 10k V 架空线路防雷设计进行分析,并为其防雷设计提供相关建议。
一、10kV 架空线路雷击现象的原因
1.1外界影响因素
10kV 架空线路的性能直接就影响到电力系统的供电质量,如果其发生雷击现象,就会对电力系统的稳定供电造成很大的影响,甚至会造成一定区域的停电情况。由于在我国广东等沿海的地区,其具有特殊的地理环境,并且受到台风和空气潮湿度等因素的影响,对 10kV 架空线路造成了一定的腐蚀,其地区由于受工业的影响,空气污染以及酸雨等情况比较严重,同时当地的地势比较平坦空旷,这都对 10kV 架空线路的绝缘程度造成了影响。近年来,10kV 架空线路的雷击现象也是频繁发生,另外,在 10kV 架空线路的使用中,一些相关的开关、接电线等基础设施的被盗和丢失,也对其造成了很大的安全隐患,对于这些丢失的设施如果没有及时的进行补充,就会造成其裸露于空气中,进而增加雷击现象的发生。
1.2 内在影响因素
除了外界的影响因素增加了雷击现象发生的概率外,其内在影响因素也是雷击现象发生不可回避的问题。在 10kV 架空线路中,其线路的排列一般是由很多的输电线路分层次进行排列的,这些具有层次的线路排列方式是很容易出现雷击现象的,而 10kV 架空线路其防雷水平一般也比较低,当发生雷击现象的时候,10kV架空线路就会首先受到影响。在 10kV 架空线路的防雷设备中,一般是使用针式绝缘子,它也具有不错的绝缘效果,但是针式绝缘子也具有一定的使用缺陷,一旦其发生击穿,维护人员是不容易找出故障点的,另外,在 10k V 架空线路的防雷工作中,通过降低塔杆的接地电阻,是可以有效降低雷击机率的,而这种防雷措施多用于平原地带,在广东等沿海地带则是不适用的。
二、10kV 架空线路防雷设计
表1 .不同绝缘子防雷性能比较
2.4 架设避雷线
在 10kV 架空线路的防雷设计中,还可以通过架设避雷线的方式进行防雷,这种防雷的措施是一种比较传统的方式,它具有着很好的效果,并且不需要投入很多的精力进行维护,也是比较常用的方法之一,但是,这种方法的资金投入是比较多的。在这种方法的使用中,是通过每隔几基杆塔安装接地网,其接地网的电阻和防雷的水平是有着直接的关系的,其接地网电阻越小,防雷的效果就越好,因此,在进行避雷线的架设中,就需要准确的掌握其电阻率情况,进而尽可能的降低接地网的电阻。
2.5 加装避雷针
雷电流的限值是110kA,如果超过这个限值,不采取任何防范措施进行规避,那么后果将不堪设想。这种感应性事故,极有可能造成故障的扩散,所以,我们必须把雷过电压现值控制在550kV内。
因此,为了限制感应雷过电压,一般要在线路每一个档距或是隔几个档距就布置一组氧化锌避雷器,雷击点与避雷器的距离越近,导线上感应电压越低,反之则越高。所以,感应电压最大值会出现于两个避雷器所连接的导线中间的位置。
图2 简化分析电路
总之,感应雷过电压是影响10kV配电线路运行安全性的最主要因素,建议在10kV配电线路上可以每隔300m即装设一组避雷器,从而可以将线路的闪络次数降低90%以上。
2.6 方法分析比较
绝缘导线的使用具有着很好的性能点,相对于电缆使用来说,其投资比较少,同时也便于施工建设,但是其绝缘水平是有限的;安装防雷杆塔效果比较显著,但是广东沿海地区海风的影响,对塔杆的使用造成了一定的影响;防雷绝缘子是一种新型的产品类型,防雷效果也比较好,但是其受到风速的影响;而对于避雷线来说,其改造难度比较大。因此,在实际使用的过程中,对于资金充足的地区一般是少用绝缘导线,如果采用绝缘导线的话可以安装防雷绝缘子,或者在原有线路上更换防雷绝缘子,加装防雷放电间隙等措施,还有部分地区因为成本问题主要是安装防雷杆,杆上安装接闪器,然后敷设接地网。
三、加强 10kV 架空线路综合防雷的技术措施
对 10kV 架空线路的绝缘性能给予着重的提升,这是增强架空电线路防雷能力的主要方式。首先,电网运行管理部门要提高电网的质量,做好相应的工作,对线路的绝缘性能要给予相应的处置。其次,在保护设施的安装过程中,要保证设备安装的正确性。为了确保开关和熔断器等设施发生问题时的动作,需要处置好一个合理的电压电流。在输电网运行时,低压及高压熔断器的配置都要依据给定的容量进行施工。再次,需要对输电网的防雷能力进行加强。经过多年的实践,我们发现,悬式的绝缘子在遭到雷击时,一般不会发生故障,然而针式的却成为问题的多发区,所以,我们认为加强针式防雷能力能够极大的提高输电线路的防雷水平。最后需要对接地导线进行保护,以期加强架空线路的稳定性,从而确保设施可以正常运转,避免人身触电事故的出现。对电网接地装置的接地电阻进行定期的检查,并对一些和设计规划不合的地方进行调整。
在进行 10kV 架空线路施工时,我们可以采用差绝缘方式:①对于单回路线路来说,需要让下面两个导线各自增加一片绝缘子。一般情况下雷击中杆塔的时候,上导线的绝缘性能不达标就会被立刻击穿,雷电就会通过杆塔之后导到地下,当然该措施是比较适用于中性点不接地的系统中的。②对于双回路线路,一般情况下一回线路的绝缘能力是比较弱的,因此会先被击穿,这样就可以避免两回线路都被闪络的情况。
在线路施工时要巧妙合理的架设避雷线,避雷线对于架空线路的正常运行有着非常重要的作用。同避雷器一样,避雷线是一种在社会上得到广泛运用的避雷装置,相比避雷器来说,避雷线具有更加灵活的特性。一般情况下,在输配电线路遭到雷击的时候,许多云层不直接对避雷线进行放电,而是对输配电线路造成一定的冲击。所以电力技术工作人员在架设避雷线时,应当依据当地的气候条件、环境状况等因素出发对避雷线的架设进行合理的规划与施工。在这一过程中,技术工作者应当对哪些因素影响避雷线的防雷效果有着清晰的认识。依据相关数据的显示,避雷线的合理架设比不合理架设其防雷能力会有大幅的提升,与此同时,合理架设的避雷线能够将直击雷更好的导入大地。
结束语
由于广东等沿海地区特殊的环境因素,10kV 架空线路遭受雷击的现象比较严重,因此,面对雷击现象的频繁发生,就需要对其线路采取有效的防雷设计,来降低雷击对电力系统正常运行的影响,而如何进行 10kV 架空线路的防雷设计,就需要相关人员继续进行探索和研究。
参考文献:
[1] 李华国.议 10kV 线路防雷技术措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017.
[2] 黄华为. 10kV 线路防雷技术初探[J].科技创新与应用2016.
[3] 崔广灿. 10kV 架空绝缘导线雷击断线分析及预防[J].供用电,2017.
[4] 李信.高压输电线路氧化锌避雷器技术原理和应用方案的研究[D]华北电力大学,2017.
论文作者:袁景华
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/15
标签:线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 导线论文; 绝缘子论文; 避雷器论文; 现象论文; 《河南电力》2018年23期论文;