架空配电线路雷击分析与防治措施论文_肖洪波,郭娣娣,

架空配电线路雷击分析与防治措施论文_肖洪波,郭娣娣,

国网伊犁供电公司,新疆 835000

摘要:随着电力行业的迅速发展,当前架空配电线路的数量也迅速增加。然而值得注意的是,架空配电线路极易遭受雷击事故,造成电路断裂,并由此带来一系列人身安全和社会问题。因此,相关部门需要着手实施相应的防雷避雷措施,提高架空配电线路的耐雷水平和供电可靠性,尽可能使雷击事故带来的危害降到最小。

关键词:架空配电线路;雷击;防治措施

引言

根据相关数据分析,雷害事故是当前架空配电线路中最严重的问题之一,且其发生次数十分频繁,给我国各大配电网的供电可靠性和电网安全造成了严重的威胁,对于人们的生产生活用电必然也造成了一定程度的消极影响。为了解决这一问题,需要深入细致分析架空配电线路中的雷击发生状况,并据此制定相应的防雷保护措施。

1雷击类型及成因

长期以来,雷击均是致使电力系统遭受故障的主要因素。根据相关统计数据显示,超过60%的配电线路故障均是由于雷击所致。在架空配电线路中,因本身处于空旷地带,线路之间相互交错,使得遭受雷击的风险极大。此外,配电线路较其他线路,自身的电压等级相对较低,这导致该线路的绝缘水平相对有限,雷击过电压非常容易导致配电线路发生绝缘闪络问题,并因此引发停电故障,极不利于线路运行安全性和稳定性的提升。

1.1直击雷

直击雷主要是指在自然条件下,配电线路直接受到雷击的干扰,导致线路随之产生非常强烈的电流,并因此对该线路上的相关配电装置带来直接的损害。雷电直接击中杆塔顶部是该地区最普遍的雷击现象,这使得其大量的杆塔在这个过程中受损或者被击毁,同时配电线路也因此被迅速破坏。

1.2地电位提高

在配电线路架空过程中,在遭受到雷击之后,在各方面因素的共同作用下并未被击毁,并且还能够处于正常运行状态。但由于雷电流在直接传到大地之后,会致使其电位因此得到了迅速的增强。地电位的增强可致使接地电压因此得到了迅速的提升,甚至可能出现超出线路本身承受电压的情况,这就导致配电设备遭受损害,严重情况下还可导致整个线路均陷入到瘫痪状态下。

根据相关测算数据显示,配电线路在遭受到雷击之后,雷电流随之被引入到地下,并因此产生10Ω的电阻,这就使得接地电压能够被迅速增强,并升高到100kV,从而导致整个配电线路的总接地电压迅速上升到200kV。在这种情况下,若不及时将线路切断,那么过高的电压会导致其周围的配电装置在短时间内就被烧毁,从而使得整个配电网的运行受到较大影响。雷击本身属于一种自然天气反应,但其产生实际上是一个电荷放电的过程,瞬间产生的雷电电压也能够迅速增加达到400kV,这远远超出架空配电线路所能够承担的额定电压,一旦配电线路遭受到雷电的影响,就极易发生相关配电装置被损毁的情况,从而致使整个线路无法正常运转。

1.3感应雷

感应雷通常出现在雷雨天气,配电线路同雷电所产生的感应力,使得雷电直接作用到线路上,并因此迅速产生大量的电磁感应和静电感应。其中电磁感应能够线路在短时间出现大量的高频电流,从而形成一个较大的磁场,导致线路的相关设备的运行受到影响,并致使整个线路陷入到故障状态。在静电感应的作用下,架空线路能够迅速产生大量的方向的雷电波和电荷,从而使得整个配电装置因此遭受到迅速的冲击,使得配电装置的因此受到较为严重的损坏。

2架空配电线路防治雷击的关键措施

随着科技的不断发展,防雷工作不断完善,需要在配电线路运行中重视对新科技、新产品和新工艺的运用,从而不断完善防雷工作。下面将分析架空配电线路运行中合理防雷措施的应用。

2.1 提升线路绝缘水平

提升线路绝缘水平,目的是堵塞雷电流。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,部分老旧配电线路的绝缘水平不高,表现为绝缘子爬电距离路径长度不足。所以,在配电线路建设设计方面,应该提升线路绝缘子的绝缘水平,改变绝缘子的型号,采用爬电距离路径长、机械强度大的新型绝缘子,从而保证配电线路在雷雨大风等恶劣气候环境下的可靠运行,提升用电安全。绝缘子按结构可选用柱式绝缘子和悬式绝缘子,按功能可选用防雷绝缘子和防污绝缘子。绝缘子型号根据导线类型、最大使用拉力、地区所处海拔和环境污秽等级进行选择。

2.2采用防雷绝缘子

防雷绝缘子可用于直线杆和耐张杆。直线杆的防雷绝缘子在绝缘子两端安装放电金具和引弧金具组成放电间隙。放电金具内段导线若是绝缘导线时,绝缘导线应剥皮处理。架空绝缘线路宜3基安装1处,多雷区应逐基安装;架空裸线路一般不采用防雷绝缘子。耐张杆的防雷绝缘子在绝缘子两端安装放电金具和引弧金具组成放电间隙。耐张线夹内段导线若是绝缘导线时,绝缘导线应剥皮处理,每基耐张杆安装1处。当雷电过电压闪络时,工频短路电流将在放电金具与引弧金具之间燃烧,进而保护线路免受雷击损伤。

2.3安装带间隙的氧化锌避雷器

避雷器与线路柱式瓷绝缘子并联安装。架空导线通过引弧环或引弧棒与避雷器顶端保持适当间隙,避雷器下端与绝缘子底部连接并与接地极相连。线路遭受雷击时,防雷装置伏秒特性低于线路绝缘子伏秒特性,串联间隙优先放电,避雷器本体发挥作用,限制雷电过电压幅值,并迅速切断工频续流,从而避免绝缘子闪络或击穿,保护导线的正常运行。架空绝缘线路应每基电杆安装1处,架空裸线路宜7~8基安装1处。

2.4线路直连氧化锌避雷器

线路通过引线与氧化锌避雷器连接,利用氧化锌避雷器非线性电阻特性和快速阻断工频续流特性限制雷电过电压。架空绝缘线路只能保护本杆设备,宜每基电杆安装1处;架空裸线路7~8基安装1处。

2.5合理运用架空地线

架空地线架设于绝缘线路导线上方,能有效减少雷电直击导线概率,降低雷电在导线上引起的雷电感应过电压。架空地线对边导线的保护角宜采用20°~30°,规格一般采用35mm2镀锌钢绞线,每基电杆应加1处接地。架空地线保护方式适用于空旷地带、封山育林地带架空绝缘线路和架空裸线路导线的保护方式。10kV配网线路进行避雷线设置,主要是提升防雷能力。若是出现高压雷电,配电线路中的电压和电流不会与外界产生电力共振,整个电力系统将处于一个平衡状态。

2.6降低输配电线杆塔的接地电阻

就配电线路的实际情况来看,若杆塔的接地电阻相对较高,那么其遭受雷击的可能性也就会因此有非常大幅度的增加,那么所带来的损失也会因此增加。为此,在设计配电路杆塔的过程中,必须对杆塔的耐雷情况以及接地电阻进行合理的计算,使其能够形成一个反比例函数干洗,从杆塔的实际情况出发,为其配置一个相应的土壤电阻率,并选取最佳的位置来进行施工,这是实现对配电线路杆塔电阻进行控制的最有效的方法。具体实施方法:对接地体射线进行延伸,对接地体进行深埋处理,配电线路杆塔接地体的深度应当结合实际情况来做出相应的选择,若处于非耕地地区,那么其深度应当达到60cm以上,而针对耕地地区则深度必须超过80cm。若出现接地电阻并未达到相关指标的情况,可以通过接地体射线进行延伸的处理方式来实现对接地电阻的控制,然而,针对接地体射线若超出了8根的情况,那么就无需实施延伸处理。

结论

架空配电线路是我国常见的高压配电线路,其防雷措施的安装与应用对架空配电线路安全稳定的运行有非常大的影响。基于我国配电线路防雷措施应用的现状,要按照规范进行防雷措施的安装,并定期对防雷设施进行维护和管理,保证架空配电线路防雷的效果。

参考文献

[1]邓宇辉.10kV架空配电线路感应雷过电压防护探究[J].机电信息,2014(36):41-42.

[2]郭布鲁.煤矿10kV架空配电线路综合防雷技术研究[J].煤矿现代化,2014(3):31-32,35.

论文作者:肖洪波,郭娣娣,

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/19

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

架空配电线路雷击分析与防治措施论文_肖洪波,郭娣娣,
下载Doc文档

猜你喜欢