摘 要:隨著我國社會生產力的飛速發(fā)展,人民生活水平的提高,社會對于電量的需要越來越多。我國主要是靠火力發(fā)電廠產生電量,再通過電力系統(tǒng)中的配電線路把電能傳輸出去。當前我國的配電線路普遍抗雷擊性能較低,一旦發(fā)生雷擊意外,就有可能造成電力傳輸系統(tǒng)中斷,影響用戶的使用,并且由于絕緣防雷擊性能不高,很容易造成絕緣子雷擊閃絡和雷擊斷線等事故的發(fā)生。作者主要分析我國絕緣導線防雷保護中出現的問題以及措施。
關鍵詞:架空絕緣導線;短線機理;感應高壓電;防雷保護
引言
隨著我國經濟的發(fā)展,社會用電需求的提升,為了應對用電量的急劇增加,國家在不斷發(fā)展電力工廠,提高電力生產。通過發(fā)電廠生產電力在經導線把電能傳送給用戶,但在傳輸過程中,經常容易遭受自然災害的破壞,發(fā)生意外事故。其中最嚴重最頻繁的就是雷擊事故,在經過雷電活動不頻繁的區(qū)域時,可以滿足正常的傳輸需求,但在經過活動頻繁的雷擊區(qū)域時,經常會發(fā)生雷擊事故,輕則造成絕緣子累計閃絡和雷擊斷線等事故,重則造成起火,變電設備損壞,電力系統(tǒng)中斷等事故影響用戶的正常使用。由于我國的絕緣導線防雷性能不高,當前為了保護電力系統(tǒng)防止遭受雷擊,使用最多的就是架空絕緣導線,架空絕緣導線是目前使用最多的防雷擊性能比較好的一種傳輸導線。作者主要根據架空絕緣導線的型號以及性能,綜合分析架空絕緣導線防雷保護的措施。
1 架空絕緣導線
架空絕緣導線定義:單層或多層鋁股線絞合在上面擠制絕緣層的導線。
所謂架空線是相對電纜說的,就是由桿塔將導線架設在一定高度傳輸電能的線路。對于高壓輸配電網架空線的對地絕緣一般是靠空氣的,之前的配電線路(10kV以下除380V)一般也采用裸導線,但由于市區(qū)配電環(huán)境復雜,常常發(fā)生短路接地及雷擊線路的情況,導致供電可靠性降低,所以目前一般10kV以下架空線路都采用絕緣導線(即導線外層包裹絕緣層),這就是所謂的絕緣架空線。架空線有低壓和高壓之分,一般型號分為很多種,比如路燈架空線來說JKLYJ*10kVA*50*100,就說明了架空線的電壓,型號,材質,芯的截面積和長度。
2 絕緣導線雷擊斷線的機理
遭受雷擊,以前使用的裸導線會導致線路出現閃絡現象,尤其是架空絕緣導線遭受雷擊的時候,直擊雷或者感應雷電作用于導線,會導致線路閃絡。此時,工頻續(xù)流引起的電弧由于受到電磁力的作用,使電弧向導線落雷點的兩側迅速流動,雷電流經過開關、變壓器等設備處的避雷器迅速流入大地,或在工頻電流燒斷導線之前,引起跳閘,因而很少發(fā)生斷線事故。但是,當絕緣導線遭受雷擊時,情況就完全不同,雷電過電壓引起絕緣子閃絡,并擊穿導線的絕緣層。而擊穿點附近的絕緣物,阻礙了電弧沿著導線表面向兩側移動。因而,電弧只能在擊穿點燃燒。高達數千安培的工頻電弧電流集中在絕緣擊穿點上,并在斷路器跳閘之前很快就把導線熔斷。
3 架空絕緣導線防雷保護措施
隨著我國野外配電傳輸線路遭受雷擊事故不斷頻發(fā),人們越來越關注架空絕緣導線防雷性能的提升,作者根據實際工作總結,發(fā)現我們應該根據實際線路的運行經驗并且需要結合當地自然情況,因地制宜,采取科學有效的防雷措施,提高防雷保護性能,因此作者總結了以下幾種絕緣導線防雷保護措施。
3.1 架設架空避雷線
最為傳統(tǒng)有效地防雷保護措施就是架設架空避雷線,主要是利用架空避雷線的屏蔽作用來保護電力傳輸線路,架設架空避雷線的效率很高,效果也能明顯,但是他的前期投資成本很大,雖然后期必須要人員進行維護,可是前期的建設費用很高,并且繞線效果比較差。
3.2 安裝外間隙避雷器
我們都知道,配電線路比傳輸電力的線路要更加廣泛,因此配電線路的防護措施更加困難,也不一定百分百防雷擊。我們經常在配電線路中使用的是無間隙避雷器,由于無間隙避雷器不僅要承受傳輸電能過程中的電壓,還要承受累積過程中的雷擊雷壓,因此無間隙避雷器很容易損壞,性能得不到保障。近幾年經過廣泛的實際使用經驗,外間隙避雷器的性能得到了人們的關注,外間隙避雷器主要是使用氧化鋅避雷器與外間隙進行組合,這樣在實際運用中的防雷擊性能很好,保護了配電線路的安全。
3.3 增加絕緣層的厚度
傳統(tǒng)的架空絕緣導線自身就具有一定的絕緣防雷擊性能,但是性能并不高,也經受不起高強度的雷擊。我們可以根據實際情況,因地制宜,根據當地情況的不同,增加絕緣導線絕緣層的厚度,并不是全部線路都增加絕緣層的厚度,只是在易遭受雷擊或者雷電活動頻繁的區(qū)域增加絕緣層厚度以防止雷擊。
3.4 應用穿刺式防弧金具
穿刺式防弧金具的使用機理主要是在線路絕緣子附近負荷一側安裝,這樣在遭受雷擊時,只要傳輸線路雷電電壓超過預定數值之后,防護金具的穿刺電機與接地電機就會串聯(lián),形成閃絡,這樣就形成了一個短路現象,穿刺式防弧金具上的電弧就會自己燃燒,以此保護配電線路絕緣導線的安全,防止雷擊對其的傷害。
4 結束語
在我國最常使用的就是10kV配電線路,它是配電網系統(tǒng)中重要的組成部分,電力工廠生產的電能主要是通過10kV配電線路進行傳輸,但由于我國國土資源面積廣泛,南北差異,東西差異的地理原因,因此主要是西電東送,這其中傳送距離較遠,需要經過多重不同地域,因此,10kV配電線路的絕緣性能較低,經常會發(fā)生雷擊跳閘事故。作者通過多年的工作經驗總結,結合國外先進的架空絕緣導線防雷技術,提出了以上幾種絕緣導線防雷保護措施,希望對我國的電力行業(yè)做出自己的貢獻,希望通過以上防雷技術,能夠有效地減少我國配電線路傳輸過程中的雷擊事故發(fā)生頻率。
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作者簡介:李積成(1972,2-),男,漢族,青海樂都縣,大專,單位:國網黃化供電公司河南縣供電公司。