10kV配电线路防雷措施

(整期优先)网络出版时间:2016-03-13
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10kV配电线路防雷措施

张志明

国网山西省电力公司太原市小店区供电公司山西太原030032

摘要:经济的极速发展对电能的需求日益增长,随着基础设施建设的加强,对配电线路的稳定性及可靠性提出了更高的要求,尤其是10KV配电线路的安全运行,更被视为保证电能输送质量的重中之重。本文立足10KV配电线路的使用现状,在分析其遭受破坏的主要原因的基础上,对于该配电线路的保护提出几点建议。

关键词:10KV配电线路;防雷;措施

配电网,是一种直接向电力用户分配电能的网络配置,其运行的效率直接影响到电网运行的整体经济效益,因而其安全性及可靠性越来越受到重视。即便此类配电线路的改造工程已陆续在城市及农村展开,但是在防止雷电事故上仍面临众多的困难和挑战。因此,仔细地分析配电线路的防护现状显得十分必要。

1配电线路受到雷击的原因分析

配电线路易受到雷击破坏的原因主要源自三个方面:第一,配电线路自身的伤害,雷电具有超高温、高辐射压强、高穿透性等特点,在阴雨天气时极易对塔台造成严重破坏。第二,雷电易造成配电系统的破花,被击中时电压瞬间增加,并导致配电系统的变电设备以及容电设备发生击穿事故,从而影响到整个配电线路的使用。第三,施工人员易受到雷击危害,配电网络被设置在较高的位置,其导电性引发的引雷效应易对检修施工的人员造成身体伤害。

至于10KV配电线路受到雷击的原因,也可从以下三个方面进行解释:首先,该配电线路防雷水平较低,这类问题集中地出现在一些经济欠发达的地区,由于防雷措施及配套设施没有及时更新,导致这些地区的配电线路十分脆弱。其次,线路的绝缘水平较低。10KV线路遭受雷击时,其表面的电压值迅速增长,由于线路的绝缘性较差,导致线路被击穿,无法在短时间内得到修复,因而严重地影响到人们的生产及生活。最后,配电线路的安装过程中暴露出诸多的安全隐患。这类问题的出现带有很大的人为性,由于电力公司在检测线路时没有把好质量关,或是在防雷处理上缺乏周密的筹划,因而降低了配电线路的安全性和稳定性。

210KV配电线路的防雷建议

10KV配电线路是一种在全国范围内极为常见的线路类型,在该类线路的防雷处理上,很多的专家都在理论及实践上进行了大范围的实证研究,对提高配电线路的安全性及规避雷击风险发挥了积极的建设性作用。笔者在综合以往的研究成果上,对于10KV配电线路的防雷措施进行论述。

2.1接地防雷法

接地法是防范配电线路遭遇雷击的有效方法,在降低接地电阻上,可采用两种方式。一种为水平接地法,优点是可有效降低电阻,缺点是该法容易受到腐蚀影响,大大降低了使用的年限。另一种为降阻剂降阻,只需要在水平接地的周围添加高效膨润土降阻防腐剂,便可实现有效降阻,此外还能确保性能的稳定和带来良好的防腐性能。利用一些高效膨润土降阻防腐剂的低电阻率遇水膨胀的特点,可在接地体周围增添高效膨润土降阻防腐剂,加大接地体的有效面积,从而通过吸水膨胀过程减少接地体与周围土壤的接触电阻。

2.2避雷针防雷法

避雷针的防雷作用主要体现在两个方面,一方面是保护架空绝缘线路,另一方面可减缓线路在遭遇雷击时的电压增加值。在现实的操作中,最好采用

免维护的氧化锌避雷器,并有意识地将其安装在易受雷击的部位。这样可较好地应对避雷针老化的问题,解决了避雷针因承受雷电过电压和工频续流所造成的损失和破坏。

在安装避雷针时,要充分考量各种因素,比如冲击系数。冲击系数是避雷线的防雷核心。设α为冲击系数,表示被保护导线与避雷线二者之间的关系,首先假设被保护导线已进行了防雷的处理,这时雷击产生的感应电压远远小于避雷线,这就使得避雷线可分担部分的感应电压,以此为导线上一道保护层。以α为防雷指数,避雷线的防雷指数应该高于普通防雷的(1-α)倍,从而确保避雷针的防雷效果。

2.3增加配网线路绝缘线

为尽量减少线路建设过程中的工程造价,我们可通过增加局部绝缘的方式来达到这一目标。具体操作可参考下述内容,在绝缘导线固定处加厚绝缘,让电流顺着加强后的绝缘区边沿泻出,或是在击穿绝缘皮后击穿导线,大大增加线路的击冲放电电压。

2.4增强对于电气设备的保护程度

10KV配电线路的电气设备极易受到雷击的危害,在雷击的放电过程中,会在电气周围产生较强的电磁感应,进而影响到电气的正常工作,严重时可烧毁变压器、配电开关和线缆。

2.5采用架空线路的方式

10KV配电线路常用的一种结构是架空线路,由于受到海拔高度和地理位置等多方面的因素影响,架空线路更容易遭遇雷击的危害。因而,进行架空线路的防雷处理是10KV配电线路防雷措施的中心工作,可从以下三个方面入手。首先,调整架空导线的结构,最好提高绝缘线路的使用程度,以提升架空线路的基础安全。例如电力企业可为架空线路加装绝缘套,确保内部导线的安全使用。其次,调整好放电的间隙,有效地疏导电压。在架空线路的安装过程中,最好采用并联的方式,调整好泄压的间隙,保证间隙电压始终高于雷击电压。此外,注意在间隙位置放置雷击放电控制装置,这样做的好处在于可避免强度雷击对架空线路的冲击力度,提高架空线路的防震抗压能力。再次,电力公司要提高安全红线意识,注意在架空线路的敏感部位加装避雷设备,加强架空线路脆弱部分的保护,从而提升架空线路整体的稳定性和安全性,及时并有效地切断雷击传输。

2.6注重10KV配电设备的防雷保护

除了上述的防雷措施外,还要注意对于配电设备的防雷保护,尤其是配电变压器的防雷保护、柱上开关的防雷保护以及电缆分支箱的防雷保护,下面笔者仅从前两个方面进行相关的解释。在配电变压器的防雷保护中,应该在低压侧安装低压避雷器,与高压侧避雷器、变压器外壳和低压侧中心点一起接地,实现“四点共一地”的状态。安装低压侧避雷器时可参考两种形式,第一种安装在低压总熔断器的前端,以保护变压器。第二种可安装在各线路出险前端,以保护出险电能表和电力设备。在柱上开关的防雷保护上常常因疏忽大意而造成严重损失,比如在柱上开关和刀闸处没有安装避雷器,或是仅仅在开关的一侧安装避雷器,当开关断开时,造成了雷电波的全反射,造成了开关设备自身的损坏。

3结语

10KV配电线路遭遇雷击时将产生超乎想象的危害,其破坏程度大、破坏范围广,成为阻碍地区经济社会发展的主要绊脚石。因此,电力企业必须要提高安全红线意识,掌握该线路的防雷处理方法,采用有效的措施进行线路的防雷保护,提高线路的防雷能力,为地区电网系统的安全运行保驾护航。

参考文献

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[2]郭刚.10kv配电线路防雷措施研究[J].黑龙江科学,2014,(12):293-293.DOI:10.3969.

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