10kV架空配電線路防雷措施配置方案分析

閆鐵友 齊心雨 韓文寶

摘 ?要：雷電作為一種常見的自然現(xiàn)象，對(duì)于人們所帶來的傷害是無法抗拒。近年來，由于雷電現(xiàn)象所造成的安全事故頻發(fā)，想要避免此類事故的出現(xiàn)，就必須將雷擊事故的發(fā)生頻率降低至最低。本文通過構(gòu)建起配電線路感應(yīng)雷跳閘計(jì)算模型，提出關(guān)于10kV架空配電線路防雷設(shè)施配置不同的措施，研究不同防雷措施配置方案的實(shí)質(zhì)作用，從而選取更具實(shí)際效果的防雷措施，從而充分保障配電線路的實(shí)質(zhì)作用。

關(guān)鍵詞：架空配電線路;10kV;防雷措施配置;方案分析

1 引言

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，10kV架空配電線路是電力系統(tǒng)中的重要組成部分。但就當(dāng)前情況來看，10kV配電線路存在著較為明顯的絕緣水平低的問題。如果10kV架空配電線路處于雷電環(huán)境下，就極有可能會(huì)出現(xiàn)雷擊跳閘事故，一方面，容易造成電力系統(tǒng)的損傷，另一方面也容易損害相關(guān)工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。為此，尋求10kV架空配電陷入防雷措施配置方案是十分必要的，只有不斷強(qiáng)化10kV配電線路防雷措施，才能為電網(wǎng)的安全、有序運(yùn)行提供充分的保障。

2 10kV架空配電線路雷擊跳閘事故分析

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，當(dāng)架空配電線路出現(xiàn)了兩項(xiàng)絕緣閃絡(luò)情況時(shí)，線路會(huì)出現(xiàn)短路情況，導(dǎo)致線路跳閘，誘發(fā)配電線路中斷故障。在10kV架空配電線路周邊時(shí)常會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)雷過電壓，處于雷擊點(diǎn)位置的三相會(huì)在同一時(shí)間出現(xiàn)感應(yīng)電流，當(dāng)所出現(xiàn)的感應(yīng)電壓明顯高于絕緣沖擊電壓耐受值時(shí)，三相將會(huì)在同一時(shí)間內(nèi)出對(duì)地閃絡(luò)反應(yīng)，此時(shí)斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘，造成線路切斷問題。對(duì)于10kV架空配電線路的防雷處理而言，如果未能提升總體線路的絕緣水平，同樣會(huì)引發(fā)跳閘事故，換種說法，通過強(qiáng)化絕緣配置，可以有效提升配電線路的防雷水平，及時(shí)線路受到雷擊，也可以有效緩解因線路連電、漏電造成的安全問題。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行配電線路的絕緣配置處理時(shí)，我們可以通過在線路中更換耐受性能更強(qiáng)的絕緣子，或是尋求不平衡的絕緣配置方法。在我們的日常生活中存在著多種多樣的絕緣子，我們又可以將絕緣子細(xì)分為復(fù)合懸式棒型絕緣子、針式絕緣子、玻璃絕緣子以及瓷橫擔(dān)絕緣子等多個(gè)種類。在架空配電線路當(dāng)中，橫擔(dān)指的是位于電線桿頂部的角鐵，其作用是支撐架空電線，起到橫向固定的作用。常見的橫擔(dān)包括鐵橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)以及合成絕緣橫擔(dān)幾個(gè)類型，其中絕緣橫擔(dān)具備著機(jī)械性能較強(qiáng)、耐污、絕緣等多重特點(diǎn)。通過采取瓷橫擔(dān)絕緣子來替代掉針式絕緣子，可以明顯的提升配電線路的總體絕緣水平，相對(duì)來說更具優(yōu)勢(shì)性。除此之外，還可以依據(jù)實(shí)際情況制動(dòng)的采用瓷橫擔(dān)絕緣子的絕緣長度，絕緣長度較長，架空配電線路的絕緣水平和防雷水平也都會(huì)有所提升。

3 10kV架空配電線路防雷措施配置方案分析

近幾年，我國在技術(shù)方面取得了突飛猛進(jìn)發(fā)展，在10kV架空配電線路當(dāng)中，對(duì)于絕緣水平這一內(nèi)容也提出了更高的要求。由于配電線路時(shí)常容易受到惡劣天氣的干擾，一旦遇到雷雨天氣，雷電波傳輸至配電線路當(dāng)中，會(huì)引發(fā)避雷器的終端動(dòng)作，如果避雷器的動(dòng)作較為頻繁，電路會(huì)自動(dòng)跳閘，影響電路的正常運(yùn)行。更為嚴(yán)重的是，如果雷電波浸入到了變壓器當(dāng)中，不僅容易損壞變壓器的內(nèi)部器件，造成周邊地區(qū)出現(xiàn)停電問題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懭藗兊纳?cái)產(chǎn)安全。為此，應(yīng)當(dāng)重視強(qiáng)化10kV架空配電線路防雷措施，在配電線路當(dāng)中安裝適宜的避雷器，以便降低10kV架空線路中雷擊跳閘情況出現(xiàn)的頻率。依據(jù)避雷器的不同情況進(jìn)行劃分，我們可以將10kV架空配電線路避雷器細(xì)分為電站避雷器、電用避雷器以及線路避雷器等多個(gè)類別。立足于避雷器的實(shí)際性能進(jìn)行研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，避雷器自行出現(xiàn)動(dòng)作情況的原因主要就是由于配電線路中的導(dǎo)線感應(yīng)到了雷擊產(chǎn)生的過電壓，而這些過電壓在經(jīng)過避雷器之后又會(huì)將沖擊電流導(dǎo)入地下，所安裝的向?qū)Ь€會(huì)與其他的像導(dǎo)線之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓耦合，如此一來，因雷電天氣所帶來的多余電壓在經(jīng)過互相疊加后于絕緣子的兩端逐步降低，線路的防雷水平也就自然會(huì)有所提升。

目前，在進(jìn)行10kV架空配電線路的防雷設(shè)計(jì)時(shí)，避雷器的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，并體現(xiàn)出了十分顯著的實(shí)際性作用。就當(dāng)前情況來看，在10kV架空配電線路當(dāng)中，避雷器似乎已經(jīng)成為了一個(gè)必不可少的重要部分，合理的選擇和安裝避雷器，一方面可以有效降低當(dāng)出現(xiàn)雷擊事故時(shí)的跳閘率，另一方面也可以充分避免當(dāng)出現(xiàn)雷電過壓情況時(shí)，對(duì)于電氣設(shè)備造成破壞。值得注意的是，避雷器仔連接至架空配電線路當(dāng)中之后，如果存在著避雷器本身質(zhì)量不高或是后期的維護(hù)運(yùn)行存在缺陷等問題，都可能造成避雷器出現(xiàn)損壞，此時(shí)若剛巧遇到惡劣天氣，對(duì)于避雷器所造成的損害是十分嚴(yán)重，直接擊穿避雷器。我們可以將避雷器損壞的類型，具體分為絕緣銅爆裂以及內(nèi)部氧化鋅電阻片兩個(gè)方面。為此，給予避雷器日常維護(hù)工作足夠的重視是十分必要的。

除此之外，由于架空配電線路時(shí)常受到雷擊跳閘事故的影響，想要解決這一問題，就必須要降低其跳閘率，可以通過連接接地電阻和設(shè)置起避雷線等方式來確保線路的安全。目前我們也提出了幾類關(guān)于降低接地電阻的有效的防雷措施，通過分析配電線路與雷擊跳閘事故發(fā)生的實(shí)際情況，我們可以發(fā)現(xiàn)此類事故普遍與感應(yīng)雷的干擾有關(guān)。為此，在10kV架空配電線路當(dāng)中，想要充分發(fā)揮防雷措施的實(shí)質(zhì)性作用，可以采取降低接地電阻的方式。降低接地電阻雖然具備著較多的優(yōu)勢(shì)性，例如，可以有效加強(qiáng)雷電流沖擊波的泄放、避免配電線路受到雷擊的沖擊和損壞、降低雷擊大地時(shí)桿塔的電位，同時(shí)，也可以有效避免配電線路受到雷電波的惡性影響，從根本上避免不必要的后期維修支出。避雷線雖然也具備著一定的作用，但就當(dāng)前電力系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展情況來看，10kV架空配電線路防雷措施中極少會(huì)架設(shè)避雷線，究其原因，主要是因?yàn)楸芾拙€雖具備避雷作用，但與導(dǎo)線之間的耦合卻難以消除，提升配單配電線路的防雷水平是其優(yōu)勢(shì)性，但避雷線同時(shí)也存在著明顯的缺陷，那就是引雷作用更強(qiáng)，如果處理不當(dāng)，不僅難以發(fā)揮作用，反而會(huì)適得其反，引發(fā)更多的雷擊災(zāi)害。

4 總結(jié)

綜上所述，10kV架空配電線路的安全性關(guān)系到周邊居民的用電安全，優(yōu)化防雷措施配置是十分必要的。在上文中我們已經(jīng)對(duì)于10kV架空配電線路防雷措施配置方案進(jìn)行了簡要的分析，并提出了采取降低電阻、安裝避雷器等方式來確保線路的安全，但仍然存在著不夠完善的地方。在未來的發(fā)展過程中，我們應(yīng)當(dāng)給予配電線路防雷措施研究足夠的重視，積極發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有防雷措施中存在的不足，并尋求有效的應(yīng)對(duì)方案，以便有效地促進(jìn)配電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]韋鈺，上海10kV城郊配電線路防雷措施的研究[D].華東理工大學(xué)，2014.

[2]關(guān)俊峰，新會(huì)區(qū)10kV配電線路防雷研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

[3]邊凱，陳維江，沈海濱，李成榕，尹彬，陳康，10kV架空配電線路雷電防護(hù)用絕緣塔頭[J].高電壓技術(shù)，2013.03：749-754.

[4]鄭暉，廖華武，李既明，鄧杰文，滿超楠，架空配電線路雷擊分析與防治措施[J].廣東電力，2013.01：89-92+113.