中壓配電網(wǎng)架空線路差異化防雷措施探究

覃忠民

摘 要：中壓配網(wǎng)線路點(diǎn)多面廣，遭受雷電的襲擊破壞機(jī)率相對(duì)較高，特別是復(fù)雜地形區(qū)雷擊故障較為明顯，因地制宜地采取差異化的防雷對(duì)策保護(hù)中壓配網(wǎng)架空線路的安全非常迫切。本文主要結(jié)合君堂鎮(zhèn)區(qū)的具體情況，分析、探討及實(shí)施差異化的中壓配網(wǎng)架空線路防雷對(duì)策。

關(guān)鍵詞：差異化；中壓配網(wǎng)；架空線路；防雷措施

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、君堂鎮(zhèn)區(qū)概況

恩平市屬于多雷區(qū)，君堂鎮(zhèn)鎮(zhèn)雖然處于丘陵地區(qū)，但雷電卻十分活躍。2014年君堂供電所公用線路雷擊跳閘13次，燒壞配變3臺(tái)，擊斷導(dǎo)線一處，擊穿避雷器3只，其中10kV清湖線雷擊故障6次，燒壞配變兩臺(tái)，擊斷導(dǎo)線一處，擊穿避雷器兩只。該線共36.13km，擔(dān)負(fù)著君堂鎮(zhèn)6個(gè)村委會(huì)共6786戶用戶的供電任務(wù)，其中#1-25塔與10kV君江線、東成線同桿塔架設(shè)，#25-100塔與10kV東成線同桿塔架設(shè)。所以10kV清湖線的每一次故障很可能都成為五級(jí)考核事件，直接或間接故障也都對(duì)鄰鎮(zhèn)東成鎮(zhèn)造成較大影響，影響范圍廣，維修難度大。2015年年底，針對(duì)清湖線特點(diǎn)，安裝固定外串聯(lián)間隙避雷器（帶并溝線夾）中壓架空裸導(dǎo)線防雷裝置247套（每隔一基桿安裝一組，每隔500m兼裝計(jì)數(shù)器一組），經(jīng)一年運(yùn)行檢驗(yàn)效果良好，只發(fā)生雷擊故障1次，燒避雷器一只。

二、基于差異化的中壓配電網(wǎng)架空線路防雷措施

1.中壓架空裸導(dǎo)線防雷裝置配置原則

中壓架空裸導(dǎo)線防雷裝置應(yīng)選用固定外串聯(lián)間隙避雷器（帶并溝線夾），具體配置原則見表1。

2.固定外串聯(lián)間隙避雷器的應(yīng)用

中壓架空絕緣導(dǎo)線防雷裝置應(yīng)選用固定外串聯(lián)間隙避雷器（帶穿刺線夾），強(qiáng)雷區(qū)、多雷區(qū)和中雷區(qū)應(yīng)每基安裝一組，少雷區(qū)無需安裝。臺(tái)架變壓器及柱上開關(guān)防雷裝置應(yīng)選用無間隙金屬氧化物避雷器。臺(tái)架變高低壓側(cè)均需配置無間隙避雷器，前后各一基桿塔配置固定外串聯(lián)間隙避雷器，柱上開關(guān)兩側(cè)均需配置無間隙避雷器，前后各一基桿塔配置固定外串聯(lián)間隙避雷器。配變臺(tái)架高、低壓側(cè)均須安裝無間隙避雷器，且高壓避雷器接地端、低壓避雷器接地端、配電變壓器低壓繞組中性點(diǎn)和外殼，須采取四點(diǎn)聯(lián)合接地方式。

3.做好防雷接地

利用鋼筋混凝土電桿或鐵塔的自然接地作為防雷接地，接地電阻大于30Ω的桿塔應(yīng)設(shè)置專門接地，對(duì)新投運(yùn)桿塔接地裝置，須選用Ф16圓鋼，將桿塔接地引線的位置提高到離地4m以上，臺(tái)架接地引線的位置提高到離地2.5m以上，以減少引下線被盜發(fā)生?，F(xiàn)有不滿足要求的接地裝置，視負(fù)荷重要程度，結(jié)合線路綜合停電逐步進(jìn)行改造。配置無間隙避雷器的桿塔應(yīng)設(shè)專門接地，臺(tái)變防雷接地電阻應(yīng)不大于4Ω，柱上開關(guān)防雷接地電阻應(yīng)不大于10Ω。人口密集地區(qū)的桿塔，原則上應(yīng)設(shè)置專門接地，并保證接地電阻不應(yīng)大于10Ω。鋼筋混凝土電桿接地方式示意圖如圖1所示。

4.安裝過電壓保護(hù)器

過電壓保護(hù)器是一種科學(xué)的保護(hù)性設(shè)備，主要由非線路電阻限流元件構(gòu)造而成，雷電突襲、事故頻發(fā)狀態(tài)下，可能形成放電短路，引導(dǎo)電流逐漸向非線性限流原件中流動(dòng)，正弦波則會(huì)被慢慢升級(jí)為尖頂波，從而控制放電強(qiáng)度，當(dāng)雷電來襲時(shí)，預(yù)防發(fā)生斷線問題，當(dāng)雷擊電流超出一定范圍時(shí)，依然能確保線路安全，不發(fā)生短路。

這一防雷技術(shù)和方法在實(shí)際使用中最關(guān)鍵是要科學(xué)地設(shè)置一個(gè)雷擊點(diǎn)，如圖2所示：桿塔1、2、3、4之間聯(lián)系起來，其中設(shè)置4個(gè)雷擊點(diǎn)，整體耐雷水平大致處于9～20.4kA范圍，過電壓保護(hù)器發(fā)揮著抗雷、防雷作用，最低的抗雷點(diǎn)為C點(diǎn)，將過電壓保護(hù)器均勻地設(shè)置于線路中。

可以每個(gè)2基配設(shè)一個(gè)過電壓保護(hù)設(shè)備，并配設(shè)3個(gè)雷擊點(diǎn)，它們對(duì)雷電的承受能力達(dá)到最大限度28.0kA，14.1kA，8.9kA，根據(jù)以上分析能夠得出結(jié)論：同兩個(gè)安裝桿較近的桿塔一般相對(duì)危險(xiǎn)，最可能遭受雷電襲擊，耐雷水平較差，對(duì)此應(yīng)該通過增設(shè)安裝密度，從而增強(qiáng)線路增添上的防雷水平。

5.耦合地線防雷方法

耦合地線防雷主要的運(yùn)行原理體現(xiàn)在：隨著不同相路線的屏蔽耦合強(qiáng)度上升，并控制桿塔高度，能夠有效分流雷電，控制桿塔電位，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電、雷擊的抵御與防范。這一方法通常更適合用于地形崎嶇不平的丘陵或盆地地形中，當(dāng)客觀條件不允許架設(shè)避雷線時(shí)則要通過設(shè)置耦合地線來達(dá)到防雷的目標(biāo)。

利用特定的公式來算出配網(wǎng)線路和耦合地線之間的絕緣協(xié)調(diào)程度，通常要根據(jù)架空地線來科學(xué)選配耦合地線，要注意雙方的協(xié)調(diào)配合，因?yàn)轳詈系鼐€同相導(dǎo)線之間的距離越小，雷電來襲時(shí)過電壓則將越快地下降，導(dǎo)線類型不同安裝方式和方法也要做出調(diào)整。對(duì)于電阻率超出常規(guī)范圍的地域，同樣能夠憑借配設(shè)耦合地線來控制雷電襲擊，具體方法為：將耦合地線置于導(dǎo)線以下，把2m的鍍鋅角鋼用作接地極。

結(jié)語

中壓配電網(wǎng)架空線路差異化防雷是一項(xiàng)重要的工作，關(guān)系到中壓配網(wǎng)線路的安全，通過采取差異化的防雷措施能夠有效抵御雷電襲擊，保護(hù)配網(wǎng)架空線路的安全，為配網(wǎng)創(chuàng)造一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，提高配網(wǎng)工作質(zhì)量，更好地抵御雷電襲擊，減少雷擊故障，維持配網(wǎng)系統(tǒng)長久、持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性。

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