10kV配網(wǎng)線路的防雷措施研究(1)

侯雅清 李亮

摘要：目前我國科技和電力行業(yè)發(fā)展十分快速，防雷技術(shù)是電力工程的重要組成部分。10kV配網(wǎng)工作越來越普遍。電網(wǎng)是通過人力架設(shè)、創(chuàng)建起來的一種基礎(chǔ)設(shè)施，在人們的生產(chǎn)與生活中發(fā)揮了非常積極的作用，當(dāng)電網(wǎng)遭遇雷擊等特殊天氣，電網(wǎng)的正常運(yùn)行就會(huì)受到阻礙，為人們的生產(chǎn)與生活帶來不便，嚴(yán)重的情況下還會(huì)威脅到設(shè)備與人身安全。如果變電所接地存在問題，連接不恰當(dāng)?shù)雀菀鬃岆娋W(wǎng)遭受雷擊。根據(jù)相關(guān)資料顯示，電網(wǎng)被破壞絕大部分因素都是由于雷擊，但是如果接地方式正確、防雷系統(tǒng)良好，變電所的正常運(yùn)行就可以得到很好的保證，可以避免供電所信號(hào)中斷等情況的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng);防雷措施;技術(shù)研究

引言

如果10kV配網(wǎng)線路防雷措施不夠完善，就會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)線路運(yùn)行面臨嚴(yán)重隱患，這對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了一定的威脅。文章主要探討了10kV配網(wǎng)線路有可能遭受雷擊時(shí)出現(xiàn)的情況，提出了具體的防雷措施。文章主要是為了提升配網(wǎng)線路的抗雷擊能力，保證電力能夠正常輸送，使生產(chǎn)以及生活能夠順利地進(jìn)行[1]。

1雷電對(duì)線路的危害

雷電對(duì)于配網(wǎng)線路的影響具體體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。（1）如果桿塔遭到雷擊，自身就會(huì)形成導(dǎo)體，進(jìn)而對(duì)桿塔中的配網(wǎng)設(shè)備以及導(dǎo)線造成不利影響。嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致電線自燃，整個(gè)輸配電系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)，造成大面積停電。電流強(qiáng)度超過一定限度會(huì)影響電力設(shè)備的自主修復(fù)功能，相關(guān)人員不得不通過更換線路設(shè)備的方式恢復(fù)供電。而這不僅會(huì)加大線路設(shè)備的維修難度，還會(huì)增加線路設(shè)備的維修成本。（2）配網(wǎng)線路遭受雷擊會(huì)出現(xiàn)過電壓的情況，導(dǎo)致線路和設(shè)備因電壓超限而出現(xiàn)絕緣性能損害。一方面，會(huì)造成大范圍停電，影響人們的正常生產(chǎn)生活;另一方面，會(huì)增加公眾生命安全隱患。由此可知，加大對(duì)配網(wǎng)線路防雷工作的重視度，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

210kV配網(wǎng)線路防雷具體措施

2.1設(shè)置避雷線路

這是最基本、最有效的保護(hù)措施。在雷擊中導(dǎo)線時(shí)，可能引起線路絕緣閃絡(luò)。所以，我們需要盡可能地避免雷直接擊中導(dǎo)線，減少鐵塔的雷擊電流?？梢酝ㄟ^架設(shè)避雷線，在塔頂架設(shè)地線，將導(dǎo)線覆蓋，并把雷擊電流引入地面的方式，從而降低配網(wǎng)線路的功率感應(yīng)損耗，以此來延長(zhǎng)線路的使用壽命。在架設(shè)避雷線時(shí)，要掌握導(dǎo)線的角度，尤其是在雷電多發(fā)的山區(qū)，采取小點(diǎn)的保護(hù)角度。另外，還需要對(duì)導(dǎo)線的材質(zhì)、形狀等因素進(jìn)行綜合性的考察。此外，避雷針等防雷裝置也可以組合在一起使用，但是因?yàn)楸芾揍樤黾恿伺渚W(wǎng)線路的雷擊范圍，其使用價(jià)值遭受到質(zhì)疑，所以我們需要謹(jǐn)慎地進(jìn)行使用。

2.2提高線路絕緣水平

為了有效地解決雷擊線路跳閘問題，可以采用加強(qiáng)線路絕緣的方式，這種方式的應(yīng)用效果比較明顯，廣泛應(yīng)用到了實(shí)際工程領(lǐng)域中。從具體實(shí)施上來看有兩個(gè)方面，其一是提高絕緣子數(shù)量;其二是利用架空絕緣導(dǎo)線、瓷橫擔(dān)等方式直接替換裸導(dǎo)線。相同條件線路雷擊絕緣能力水平相同條件下，采用瓷橫擔(dān)可以有效率地降低不同線路受到雷擊導(dǎo)致跳閘的概率。提高配網(wǎng)線路的裸絕緣技術(shù)水平，可以提高線路在直擊雷和感應(yīng)雷過電壓下的防雷性能。參照有關(guān)仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，增強(qiáng)絕緣性，有助于改善在兩種過電壓情況下的防雷效果。受到雷電過電壓的影響，耐雷水平與絕緣子片數(shù)存在正相關(guān)的關(guān)系，在建弧率降低之后有助于減小跳閘事故的發(fā)生。研究表明，絕緣子內(nèi)片的數(shù)量直接影響到線路性能高低，一般可以通過線性關(guān)系進(jìn)行描述，增加絕緣子有助于達(dá)到更高的耐雷水平，可以將跳閘率控制在較低的水平[2]。

2.3加強(qiáng)配網(wǎng)線路管理

在開展配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，最容易受到雷擊影響的地區(qū)有山風(fēng)、下風(fēng)河谷、峽谷走廊、潮濕的盆地地區(qū)，如湖泊、沼澤、森林、灌木叢以及一些山丘地區(qū)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)這些地區(qū)加以重點(diǎn)考察，做好防雷保護(hù)，避免雷擊對(duì)配網(wǎng)線路帶來影響，促進(jìn)線路的穩(wěn)定運(yùn)行。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要做好前期現(xiàn)場(chǎng)勘查作業(yè)，結(jié)合配網(wǎng)線路鋪設(shè)方案，對(duì)線路走向及所經(jīng)地區(qū)可能遇到的地形環(huán)境特征加以分析和研究，確定配網(wǎng)線路位置，選擇科學(xué)的防雷技術(shù)，降低雷擊影響。尤其要對(duì)配網(wǎng)線路實(shí)行防雷設(shè)計(jì)，減少雷擊頻率。但就目前配網(wǎng)線路防雷擊設(shè)計(jì)情況來看，部分地區(qū)設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)配網(wǎng)線路防雷管理意識(shí)，這無疑增加了配網(wǎng)線路遭受雷擊的可能性。所以在新的配網(wǎng)要求下，配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)線路的管理，在設(shè)計(jì)過程中可在線路最容易受到雷擊的地方安裝避雷器等設(shè)備，取線路中間位置安裝避雷器，減弱桿塔電感，做好絕緣接地處理。或者利用耦合地線和避雷設(shè)備，維護(hù)配網(wǎng)線的安全性。

2.4線路避雷器保護(hù)分析

對(duì)于三相供電系統(tǒng)而言，在三相導(dǎo)線內(nèi)同時(shí)存在感應(yīng)雷過電壓，并且其幅值以及波形特征基本是一致的。就此情形下，在感應(yīng)雷過電壓的作用下，很大幾率出現(xiàn)三相同時(shí)對(duì)地閃絡(luò)的問題。仿真結(jié)果表明，安裝線路避雷器后，在感應(yīng)雷作用下，架空線路沿線過電壓水平主要由避雷器的安裝密度和桿塔接地電阻決定。桿塔線路接地時(shí)的電阻越大，線路保護(hù)避雷器的線路保護(hù)避雷范圍越小，為了能夠取得較好的線路保護(hù)避雷效果，需要增加避雷器的安裝密度。在設(shè)置避雷器時(shí)需要考慮到對(duì)桿塔接地電阻大小，二者應(yīng)該保持正相關(guān)的關(guān)系，即安裝密度應(yīng)該隨著接地電阻的增大而合理增大。另外，在利用絕緣導(dǎo)線的情況下也需要適當(dāng)降低安裝密度。

2.5設(shè)置耦合地線

當(dāng)桿塔接地電阻不能有效降低時(shí)，如地形地貌等自然環(huán)境因素以及人為因素?zé)o法克服時(shí)，可采用在導(dǎo)線的下面設(shè)置地線的辦法。通過增大避雷器與導(dǎo)線之間的耦合作用，可以減少絕緣子串的過電壓，起到分流雷擊電流的作用，減小塔頂?shù)碾娢?，減小線路的反擊跳閘率。這主要是對(duì)頻繁遭受雷擊地段所采用的搶救措施，對(duì)減小雷擊跳閘率有非常明顯的效果，經(jīng)過充分的試驗(yàn)表明能夠降低50%左右。除此之外，還需要充分地考慮齒輪與中心耦合地線的距離以及導(dǎo)線之間的最大弧垂的間距。

結(jié)語

在具體分析中要意識(shí)到配電系統(tǒng)的防雷與接地的復(fù)雜性與特殊性，在整個(gè)工程建設(shè)過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都要投入人力和物力作為支持，部分情況還需要完善和調(diào)整，針對(duì)地區(qū)的不同，部分規(guī)范也存在差異。而電網(wǎng)部門在開展具體工作的過程中，應(yīng)該制定出預(yù)案、防護(hù)措施，根據(jù)地方存在的差異做好合理規(guī)劃，提高電網(wǎng)線路的性能[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]袁麗娜，施皓天，吳健.10kV架空配電線路的防雷措施[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（10）：114-115.

[2]張祖華.粵東山區(qū)10kV線路防雷技術(shù)研究與應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2020（17）：86-88.

[3]鄧洛.關(guān)于10kV配電線路防雷保護(hù)間隙的設(shè)計(jì)探討[J].科技與創(chuàng)新，2019（12）：35-36.