10kV架空配电线路防雷措施配置方案分析 

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10kV架空配電線路防雷措施配置方案分析
        摘要:隨著社會的不斷發展,電的地位在人類社會活動中的地位可謂是舉足輕重,人們對電能的供電要求也越來越高。我國電網系統中非常重要的一個部分是10kV架空配電線路,其廣泛的應用于國家電網的配置系統中,10kV架空配電線路的絕緣能力非常低,而且內部結構比較復雜,很多10kV架空配電線路上并未設置任何避雷針等防護措施。因此,設計10kV架空配電線路防雷措施配置方案,加強10kV配電線路防雷措施,以保證電網安全正常運行。基于此,本文主要對10kV架空配電線路防雷措施配置方案進行分析探討。
        關鍵詞:10kV架空配電線路;防雷措施;防雷接地
        1前言
        為了提高10kV架空配電線路的安全性,大多數10kV架空配電線路都換成了絕緣導線。目前,絕緣化技術已經廣泛應用于10kV架空配電線路中。目前.針對10kV配電線路的防雷措施主要有:安裝避雷器、保護間隙、加強絕緣、架設避雷線等。找出雷害事故頻頻發生的原因,認真的分析和探討配電網的防護情況,找出配電網在防雷設備、防雷措施上存在的不足和缺陷,使其更加完善至關重要。
        2 10kV架空配電線路防雷措施配置方案
        2.1 10kV架空配電線路本體的防雷措施
        相比而言,直擊雷所產生的電壓要大于感應雷過擊所產生的電壓,但是直擊雷產生的電壓數值變化范圍比較大,直擊雷電壓數值變化與以下因素有關:一是雷云活動,二是放電形式。當雷云慢慢靠近10kV架空配電線路時就會出現云對10kV架空配電線路放電,感應雷過電壓的幅值就會增大,就會影響10kV架空配電線路的穩定性和可靠性。如果云離10kV架空配電線路的距離比較遠時,云就不會直接對10kV架空配電線路放電,而是云對云放電產生感應雷過電壓,此時的感應雷過電壓對10kV架空配電線路穩定性的影響不大。
        目前,我國的配電網均使用10kV架空配電線路,這樣可以最大化的提高10kV架空配電線路的絕緣能力。但是,10kV架空配電線路的絕緣能力還是比較低,主要防止線樹矛盾。因此,電力企業必須在10kV架空配電線路外部設置高強度的絕緣子,也可以把10kV架空配電線路原有的絕緣材料更換為硅橡膠橫擔。但是,如果所有的10kV架空配電線路外部都設置硅橡膠橫擔,成本相對較高。為了降低10kV架空配電線路防雷成本,可以選擇局部設置硅橡膠橫擔的方法,這也是一種新的10kV架空配電線路防雷措施。除此之外,雷電擊打會導致10kV架空配電線路斷線,針對10kV架空配電線路斷線問題,可以采取以下防雷措施:一是疏導式,二是堵塞式。其中,疏導式實際上就是允許電流起弧,把電弧轉移到金具上,并用高溫燃燒,但是需要注意的問題是要保護10kV架空配電線路不被燃燒。疏導式防護措施的特點有以下幾個:一是操作簡單,二是投資少。但是,疏導式防護措施也存在一定的缺陷,就是很多10kV架空配電線路是裸露在外部的,密封性較差。堵塞式的防護措施比較理想,但是操作比較復雜,而且應用成本較高。
        2.2在10kV架空配電線路中安裝避雷器
        在10kV架空配電線路中安裝避雷器能夠有效的降低雷擊事故線路跳閘頻率,所以針對雷擊事故頻發以及雷電活動頻繁的地區,可以適當的在配電線路桿塔上安裝避雷器,同時針對一些土壤電阻率相對較大的地區也需要安裝下路避雷器,配電線路安裝避雷器一方面能夠有效提升線路抗雷擊水平,另一方面能夠起到抑制電壓的效果,雷擊閃絡之后,避雷器能夠有效的抑制工頻續流,同時避雷器的安裝需要注意以下兩個方面的內容:
        2.2.1選擇合適的避雷器
        避雷器的選擇必須嚴格的按照配電網所在地區線路特征進行配對,10kV配電線路比較適用的避雷器是氯化鋅避雷器,這種避雷器體積比較小,同時散熱性能較好,能夠快速的阻斷工頻續流,很好地吸收累積過程中產生的過量電能,同時為了能夠提升隔離效果,可以按照串聯間隙的方式安裝,在安裝了電阻片的位置避雷器不會承受系統運行產生的電壓影響,能夠長期的維護線路運行。
        2.2.2避雷器的施工安裝
        在關鍵地方安裝好避雷器,這樣可以保護好配電線路,避免架空配電線路遭受到雷擊。重要的是,合理選擇好避雷器的位置,畢竟避雷器的防范有一定的范圍。確定安裝位置,不僅可以節省成本,還可以使避雷器的功能得到有效發揮。從長遠看,在布置避雷器時,要注意兩個重要的地方:①容易遭受雷擊的區域。像刀閘、線路開關、變壓器和配網上的T形線等地方。②配網過渡處和架空絕緣導線。合理增加一些放電間隙和增設一些防雷絕緣子在安裝避雷器過程中必不可少,這樣做可以提升實際預防雷擊的效果。
        2.3減低桿塔接地電阻
        10kV架空配電線路桿塔的實際接地電阻對防雷效果有很大的影響,所以通過降低桿塔實際接地電阻能夠有效的安靜地配電線路反擊跳閘頻率,因為10kV架空配電線路在遭受雷擊的時候,跳閘主要是感應器引起的,所以通過降低電路接地電阻只是間接的提高防雷效果,同時通過降低接地電阻能夠邊出現雷電沖擊泄放,避免配電線路設備受到強烈雷電沖擊波而損壞。在一些偏僻的山區,雷電活動比較頻發,配電線路桿塔接地位置電阻較高的情況下經常會出現雷擊閃絡現象,嚴重的影響整個電網的安全穩定。所以為了能夠有效的降低這些地區電路雷擊跳閘率,提高電網線路抗雷效果,需要合理的降低配電線路桿塔接地電阻,可以通過外引接地、擴大桿塔接地面積、深埋接地極、使用降阻劑以及安裝水平外延接地體等方式來降低桿塔接地電阻,同時在實際的安裝過程中,需要根據配電線路當地狀況進行科學對比,對現場進行嚴格考察,選擇最佳的避雷方式,一般情況下,比較常用的避雷方式是在水平接地部分加入降阻劑,這種方法是目前效果最明顯的方式。
        2.4保護間隙
        保護間隙即為在絕緣子串旁并聯的一對金屬球電極.并依據相關絕緣子50%雷電沖擊試驗值確定其間隙距離,使其間隙放電電壓低于絕緣子串放電電壓.當線路處于正常運行狀況時.保護間隙處于工頻電場之中.但電場強度較低無法將空氣間隙擊穿,其對線路正常運行無影響:當導線發生雷擊時。在導線與地之間(即絕緣子串兩端)出現較高的雷電過電壓.此時由于間隙的放電電壓低于絕緣子串放電電壓.雷電過電壓通過間隙放電,工頻持續電流在間隙間燃燒受到電弧電動力和風的作用逐漸熄滅.使得絕緣子串得到保護而免于損壞:若導線為絕緣導線時.間隙防雷裝置可有效保護絕緣導線避免發生雷擊斷線事故。由于空氣絕緣可在短時間內自行恢復,間隙放電屬于瞬時性事故.從而提高了重合閘的成功率。但是.加裝保護間隙之后會造成線路耐雷水平降低.增大了跳閘事故發生的風險。因此.在10kV配電線路中允許一定跳閘率的情況下.可采用加裝可調間隙防雷裝置.從而保護絕緣子因雷擊閃絡而損壞、炸裂導致線路落于橫擔上或因雷擊絕緣導線而導致絕緣導線斷線事故的發生。
        2.5提升絕緣配置質量
        如果配電線路由于感應雷電從而產生過電壓的現象,而線路外部的絕緣體質量也不高,可靠性也會降低,因而絕緣子會嚴重損壞。為了使絕緣子能夠好好保存,就要購買一些質量較高的電路材料,在實際的安裝施工過程中要一步一步的按照設計時的規范做,安裝時要按照要求的間距進行,使配電線路外部的絕緣體絕緣層次能夠最大的得到提升。電路絕緣水平較低本就是10kV架空配電線路經常遭受到雷電而出現跳閘現象的最本質原因,強化電路絕緣能力是首要任務,只有強化了線路的絕緣能力,才能使線路抗雷擊的水平得到。
        2.6防雷絕緣子
        防雷絕緣子和避雷器屬于兩種不同的防雷產品,防雷絕緣子能夠承受支柱式的絕緣子或者針式絕緣子在配電線路上承受的導線壓力,這是避雷器所不能實現的。所以針對10kV架空配電路防雷設計可以根據不同的氣象條件架設不同數量的防雷絕緣子。例如,在多雷地區可以每隔一檔裝設一組,也可以和避雷器配合使用,對于少雷地區,可以每隔5檔裝一組,但是具體的安裝還是需要根據氣象條件進行。
        3結語
        在我國,10kV配電線路存在著很多的缺陷問題。這些問題產生的根本原因就是線路存在較低的絕緣水平。當雷擊襲擊時會產生巨大的過電壓從而將避雷針燒毀,帶來嚴重的損失,對此我們要引起足夠的重視。構建10kV架空配電線路防雷措施配置方案,加強配電線路防雷措施,采用降低電阻、安裝避雷器的方式,以保證配電線路的正常運行。
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