10 kV配電線路防雷措施分析

郭省平

摘 要：作為城市電力系統(tǒng)的重要組成部分，10 kV配電線路的安全性對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钜约半娏ζ髽I(yè)的經(jīng)濟(jì)利益有著直接的影響作用，文章主要對(duì)10 kV配電線路防雷問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；配電線路；防雷

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）32-0116-01

在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行故障的調(diào)查分析中，由于雷擊事故造成的跳閘此時(shí)占到了總跳閘次數(shù)的70%左右，特別是在雷雨多發(fā)地區(qū)，其配電線路的雷擊故障概率甚高，雷擊事故的發(fā)生給用電戶的用電穩(wěn)定性以及造成了不良影響，嚴(yán)重情況下還會(huì)造成人身傷亡以及電力企業(yè)的財(cái)產(chǎn)損失。本文在對(duì)10 kV配電線路當(dāng)前的防雷問題以及10 kV配電線路雷擊過電壓形式分析的基礎(chǔ)上，從技術(shù)管理、經(jīng)濟(jì)管理、運(yùn)行管理三大方面入手，探討 10 kV配電線路防雷的幾點(diǎn)措施。

1 當(dāng)前10 kV配電線路防雷中存在的主要問題

1.1 避雷器使用問題

避雷器在配電線路中的廣泛應(yīng)用使得10 kV配電線路雷擊事故大大降低，但是避雷器使用問題也是10 kV配電線路中較為常見的問題之一，對(duì)于10 kV配電線路來說，其還存在著部分線路使用老式閥型避雷器的情況。該種老式閥型避雷器的檢修花費(fèi)較大，并且經(jīng)濟(jì)效益較低，出現(xiàn)故障問題后對(duì)其檢修顯得得不償失。另一方面，由于其在長時(shí)間使用過程中發(fā)生了密封破壞受潮的現(xiàn)場，在過電壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生較為的電暈現(xiàn)象，從而使氧氣轉(zhuǎn)換為臭氧與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在遇水后形成硝酸，產(chǎn)生的硝酸在與金屬反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生硝酸鹽，在一系列的化學(xué)反應(yīng)過后會(huì)造成氣壓的降低，最終使功放電壓下降。

1.2 接地引線問題

作為電力設(shè)備與地面之間的連接體，接地引線對(duì)各項(xiàng)配電設(shè)備的接地起到了重要的介質(zhì)作用，當(dāng)前10 kV配電線路中存在的接地引線問題主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

首先，在當(dāng)前的10 kV配電線路中，接地引線的規(guī)格不統(tǒng)一，在對(duì)其調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)其存在著扁鐵以及銅線等樣式的接地引下線，并且連接之間存在著一定的問題，部分接地引線冗長及連接不合理等問題較為嚴(yán)重。

其次，由于周邊居民的安全用電及護(hù)電意識(shí)較差，存在著接地引線甚至是高壓側(cè)電線偷盜的現(xiàn)象，導(dǎo)致了接地引線的破壞和斷裂，給10 kV配電線路的安全運(yùn)行及供電穩(wěn)定性造成了一定的不良影響。

1.3 感應(yīng)過電壓問題

由于受到經(jīng)濟(jì)因素及其他因素的制約，當(dāng)前10 kV配電線路較多路段分布在城郊地區(qū)，在其線塔周圍存在著較多的水塘和田地，如果產(chǎn)生雷云對(duì)線路附近的地面放電的現(xiàn)象，地面中被雷電感應(yīng)的異號(hào)電荷會(huì)迅速向雷擊點(diǎn)兩側(cè)移動(dòng)，并且周邊水塘具有良好的導(dǎo)電率，會(huì)直接造成線路跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。

2 10 kV配電線路的雷擊過電壓形式

2.1 直擊雷過電壓

直擊雷過電壓主要是指雷雨天氣情況下，雷云產(chǎn)生了對(duì)電力裝置及桿塔等物體的放電現(xiàn)象，瞬時(shí)間強(qiáng)大的電流流經(jīng)該物體后直接泄入大地，從而在電力裝置或者是桿塔物體上產(chǎn)生較強(qiáng)的電壓降。

2.2 感應(yīng)雷過電壓

感應(yīng)雷過電壓主要是指雷電在對(duì)線路周邊的大地放電時(shí)，導(dǎo)線上會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生由電磁分量和靜電分量構(gòu)成的過電壓，其中的靜電分量在先導(dǎo)通道中會(huì)形成較高值的感應(yīng)電壓，而電磁分量則是在先導(dǎo)通道中累計(jì)電流產(chǎn)生磁場變化而引起的感應(yīng)電壓。在該種情況下，由于主導(dǎo)線與放電通道之間是相互垂直的關(guān)系，兩者之間存在的電磁感應(yīng)較小，所以電磁分量要比靜電分量小的多，從而靜電分量在感應(yīng)雷過電壓副值中起到了主要的作用。在10 kV配電線路的雷擊故障中，約有80%左右是由于感應(yīng)雷過電壓造成的，其嚴(yán)重情況下會(huì)波及到整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致絕緣較為脆弱的設(shè)備放電擊穿的現(xiàn)象，造成較為嚴(yán)重的電力事故，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其研究和分析。

3 10 kV配電線路防雷的各項(xiàng)措施

3.1 技術(shù)措施

3.1.1 安裝過電壓保護(hù)間隙

通常情況下，為了有效避免配電線路形狀間隙出現(xiàn)的電暈損害，過電壓保護(hù)間隙制作為兩個(gè)球頭間隙，其具體作用表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

首先過電壓保護(hù)間隙的安裝能夠?qū)€路絕緣子起到較好的保護(hù)作用，在對(duì)10 kV配電線路上加裝可調(diào)式的保護(hù)間隙并對(duì)其間隙距離進(jìn)行確定，從而使其間隙的放電低壓低于絕緣串子 的串放電電壓，在雷擊現(xiàn)象發(fā)生時(shí)雷電會(huì)通過電壓保護(hù)間隙進(jìn)行優(yōu)先放電，而工頻持續(xù)電流在間隙中受到電弧點(diǎn)動(dòng)力和風(fēng)力作用下會(huì)逐漸熄滅，從而使得絕緣子串免受破壞。

3.1.2 桿塔接地裝置設(shè)置

在采用加裝可調(diào)式防雷保護(hù)間隙進(jìn)行線路雷擊閃絡(luò)問題解決時(shí)，為了能夠使雷擊電流在保護(hù)間隙作用下流入大地，可以將可調(diào)式防雷保護(hù)間隙的工頻接地電阻保持在30 Ω。所以可以在可調(diào)式防雷法保護(hù)間隙的桿塔上加裝接地裝置，從而提升保護(hù)間隙的雷電泄流效果，為配電設(shè)備及10 kV配電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障。

3.2 經(jīng)濟(jì)及管理措施

3.2.1 人員培訓(xùn)

10 kV配電線路的防雷工作具有較強(qiáng)的專業(yè)性，所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)防雷裝置的安裝人員及維護(hù)人員的技能培育及崗位教育培訓(xùn)工作，使防雷裝置施工和維護(hù)人員能夠形成較強(qiáng)的工作責(zé)任感，進(jìn)一步提升其業(yè)務(wù)技能水平，從而使其在10 kV配電線路防雷裝置的安裝和維護(hù)過程中能夠嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.2.2 管理監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建

管理監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是為了對(duì)10 kV配電線路各項(xiàng)雷電事故信息的記錄和監(jiān)管，從而方便在日后工作過程中的及時(shí)查閱，管理監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建也能夠?yàn)榉览坠ぷ鞯陌l(fā)展和改進(jìn)提供有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。另一方面，還應(yīng)構(gòu)建其相應(yīng)的檢查系統(tǒng)，從而對(duì)10 kV配電線路的各項(xiàng)防雷設(shè)備及設(shè)施操作情況進(jìn)行檢驗(yàn)，最大程度上消除潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題。

3.2.3 運(yùn)行管理措施

10 kV配電線路防雷工作的運(yùn)行管理措施主要是應(yīng)加強(qiáng)對(duì)線路的運(yùn)行管理工作，同時(shí)做好相應(yīng)的基礎(chǔ)資料和基礎(chǔ)檔案收集及整理，并對(duì)發(fā)生雷電活動(dòng)進(jìn)行及時(shí)有效的分析和記錄，以便逐步摸清雷電事故的潛在規(guī)律，從而根據(jù)不同的狀況制定出相對(duì)應(yīng)的10 kV配電線路防雷措施，使配電線路的安全穩(wěn)定性得到重要保障。

3.2.4 基礎(chǔ)資料的完善處理

首先應(yīng)保證的是設(shè)備臺(tái)賬資料填寫的真實(shí)性和完善性，其次應(yīng)及時(shí)記錄下防雷裝置以及設(shè)備接地裝置的安裝和測試資料完整性。第三，應(yīng)對(duì)雷擊、雷區(qū)以及雷級(jí)等進(jìn)行分析和綜合，尋找出造成該地區(qū)或是線路段雷擊事故多發(fā)的主要原因，從而方便對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。第四，對(duì)雷電事故的類型進(jìn)行正確的劃分，不同類型的雷電事故應(yīng)采用不同中措施處理。

3.2.5 運(yùn)行與維護(hù)

運(yùn)行于維護(hù)工作首先需要注意的問題是及時(shí)開展反季節(jié)工作，在雷雨天氣來臨前對(duì)線路進(jìn)行缺陷消除工作。其次雷雨季節(jié)應(yīng)相應(yīng)的縮短配電線路巡視的巡視周期，第三在雨季來臨前還應(yīng)對(duì)防雷接地電阻進(jìn)行測試，制定出相應(yīng)的防雷方案。

4 結(jié) 語

作為一項(xiàng)具有復(fù)雜性和系統(tǒng)性的工作，10 kV配電線路的防雷應(yīng)首先通過對(duì)其防雷措施的研究，尋找出雷擊事故頻發(fā)的原因，其次在根據(jù)現(xiàn)場具體情況制定出針對(duì)性的解決方案和保護(hù)措施，從而有效降低雷擊事故的發(fā)生概率，最終達(dá)到配電線路安全運(yùn)行水平的提升。

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