探討10 kV配網(wǎng)線路防雷技術(shù)措施

王長(zhǎng)偉

摘 要：10 kV配網(wǎng)線路經(jīng)常遭到雷電破壞而產(chǎn)生不同嚴(yán)重程度的跳閘事件。一旦發(fā)生跳閘事件，就會(huì)對(duì)人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。主要分析了當(dāng)前我國(guó)10 kV配網(wǎng)線路防雷措施中存在的問(wèn)題，并且通過(guò)試驗(yàn)和研究，提出了完善10 kV配電線路防雷技術(shù)措施的幾點(diǎn)建議，希望能給電力系統(tǒng)中的相關(guān)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)線路；防雷技術(shù)；避雷器；絕緣層

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0141-02

近年來(lái)，雖然城市配網(wǎng)和農(nóng)村配網(wǎng)都進(jìn)行了一系列的改造優(yōu)化，一定程度上提高了配電網(wǎng)的性能。但是，雷電依然會(huì)給電網(wǎng)造成巨大的損害，導(dǎo)致跳閘事件的發(fā)生。對(duì)于某些區(qū)域來(lái)說(shuō)，雷電現(xiàn)象頻繁發(fā)生，跳閘事件的發(fā)生頻率也非常高，這給電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性造成了極大的損害，影響了配電網(wǎng)供電的可靠性。

1 10 kV配網(wǎng)線路防雷措施中的問(wèn)題

現(xiàn)階段，我國(guó)10 kV配網(wǎng)線路主要采取的防雷措施是降低塔體接地電阻的方式。該方法在一些土壤電阻率較低的地區(qū)能夠順利的實(shí)施，但在沿海地區(qū)或多丘陵地區(qū)，實(shí)施起來(lái)卻有一定的難度。主要原因是在這些地區(qū)，為了確保接地電阻符合標(biāo)準(zhǔn)，主要采取了兩種方法，一是在4個(gè)塔腳的位置鋪設(shè)較長(zhǎng)的接地網(wǎng)；二是打設(shè)深井加降阻劑，以增大土壤和地線之間的接觸面積，從而降低產(chǎn)生的電阻。但在遭到雷擊時(shí)，由于接地線過(guò)長(zhǎng)，附加的電感值會(huì)大大提高，塔頂電位也會(huì)有大幅度的提升。這將導(dǎo)致塔體和絕緣子串的閃絡(luò)，降低整個(gè)線路的防雷水平。

目前，避雷裝置主要安裝在配變開(kāi)關(guān)和電纜等設(shè)備的高壓側(cè)，雖然受到了一定的保護(hù)，但變壓器在遭受雷擊的時(shí)候還是遭到損壞。發(fā)生這種狀況的原因是大多數(shù)配電變電器的低壓一側(cè)都沒(méi)有安裝相應(yīng)的避雷器，這既造成了低壓側(cè)的損害，也增大了高壓側(cè)遭到損害的可能性。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在10 kV配網(wǎng)線路中，耐電水平和絕緣水平之間有著密不可分的關(guān)系，架空絕緣可能造成雷電斷線的發(fā)生。10 kV配網(wǎng)線路采用的是傳統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，這種運(yùn)行方式無(wú)法解決雷擊問(wèn)題。與此同時(shí)，我國(guó)現(xiàn)階段在配網(wǎng)線路中應(yīng)用的防雷技術(shù)措施還不夠完善，也影響了10 kV配網(wǎng)線路的防雷措施。

2 10 kV配網(wǎng)電線防雷技術(shù)措施

針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)10 kV配網(wǎng)電線防雷技術(shù)中存在的主要問(wèn)題，經(jīng)過(guò)我們充分的調(diào)查研究之后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)建議。

2.1 提高線路的絕緣水平

解決配電網(wǎng)線路的絕緣問(wèn)題有一定的難度，主要原因是雷電能夠產(chǎn)生感應(yīng)雷電，其在經(jīng)過(guò)配網(wǎng)線路中的電壓時(shí)，線路絕緣子發(fā)生閃絡(luò)的可能性大大增加。不僅如此，在當(dāng)前的配網(wǎng)線路中，線路走廊的設(shè)置數(shù)量非常少，主要采用的是同塔多回路技術(shù)，即在一些桿塔架上布置四回或更多的回路。這種做法雖然大大減少了線路走廊，降低了線路的投資成本，但也有一定的弊端，即在同塔多回路中，兩條線路之間的電氣距離不夠，在遭到雷擊的時(shí)候，每條回路都有可能發(fā)生接地事件，嚴(yán)重時(shí)，多個(gè)回路會(huì)同時(shí)發(fā)生跳閘事故，導(dǎo)致電網(wǎng)供電不能正常進(jìn)行，人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全也無(wú)法得到保障。為了有效解決上述問(wèn)題，可以通過(guò)將原來(lái)的裸導(dǎo)線替換為絕緣導(dǎo)線、增加絕緣子的數(shù)量、在導(dǎo)線和絕緣子之間設(shè)置絕緣皮、選用其他型號(hào)的絕緣子等方法來(lái)提高配網(wǎng)線路的絕緣水平。整個(gè)線路的絕緣水平提高了，感應(yīng)雷電經(jīng)過(guò)電壓時(shí)產(chǎn)生的閃絡(luò)頻率就會(huì)隨之降低。這樣一來(lái)，配網(wǎng)線路供電就會(huì)變得更為可靠。

2.2 防止雷擊時(shí)架空絕緣導(dǎo)線斷線

2.2.1 提高線路的局部絕緣水平

為了達(dá)到降低線路造價(jià)的目標(biāo)，我們可以采用加強(qiáng)架空絕緣導(dǎo)線的方式。這種方式有利于局部絕緣的建立，即在絕緣導(dǎo)線的某些固定位置加大絕緣層的厚度。這種方法能夠使放電從加強(qiáng)絕緣的邊緣位置或擊穿絕緣之后在擊穿導(dǎo)線通過(guò)。在配網(wǎng)線路中采取以上做法，可以提高沖擊放電電壓。

2.2.2 安裝避雷器

為了取得有效的防雷效果，我們通常在輸配電線路中安裝避雷器。同樣，在配網(wǎng)線路中也可以采用這種方法。通過(guò)在配網(wǎng)線路中安裝避雷器，可以很好地保護(hù)架空絕緣導(dǎo)線。但無(wú)間歇避雷器不但要承受很長(zhǎng)時(shí)間的工頻電壓，還要間歇性地承受雷電經(jīng)過(guò)時(shí)的電壓和工頻續(xù)流。這會(huì)加快避雷器的老化，導(dǎo)致避雷器故障頻繁發(fā)生，進(jìn)而大大降低整個(gè)配網(wǎng)線路的供電可靠性。因此，在配網(wǎng)線路中，我們可以加大對(duì)氧化鋅避雷器的使用。這種避雷器不但不需要維護(hù)，而且能夠?qū)€路進(jìn)行有效的保護(hù)。在安裝過(guò)程中，不僅要把氧化鋅避雷器安裝在配網(wǎng)線路的易擊段上，還要選用與其相適合的柱上開(kāi)關(guān)和配電變壓器等設(shè)備，以全面保護(hù)整個(gè)配網(wǎng)線路，保證配網(wǎng)線路的順利供電。

2.3 降低10 kV配網(wǎng)設(shè)備的接地電阻

大量的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，以下兩種方法能夠有效降低10 kV配網(wǎng)設(shè)備的接地電阻：①水平接地體。水平接地體能夠在配網(wǎng)線路中起到有效的降阻作用，但它容易受到腐蝕，且使用壽命相對(duì)較短。②降阻劑。降阻劑也能夠起到很好的降阻作用，我們可以將高效的膨潤(rùn)土降阻劑施加在水平接地體附近，以降低10 kV配網(wǎng)設(shè)備的接地電阻。

2.4 10 kV配網(wǎng)防雷保護(hù)技術(shù)

2.4.1 提高配電變壓器的防雷技術(shù)

為了能夠更好地保護(hù)配電變壓器，我們除在低壓側(cè)配備低壓避雷針外，還要保證變壓器的外殼、低壓側(cè)中性點(diǎn)和高壓側(cè)變壓器都要接地，做到“四點(diǎn)共一地”。另外，最好保證接地電阻值在100 Ω以上，并將配電變壓器的電阻值控制在4 Ω以下。

2.4.2 提高柱上開(kāi)關(guān)的防雷技術(shù)

為了確保電網(wǎng)能夠安全供電，刀閘和柱上開(kāi)關(guān)在10 kV電網(wǎng)中是必不可少的。它們不僅能確保配網(wǎng)線路的靈活運(yùn)行，還能提高線路的供電可靠性。所以，有必要加強(qiáng)柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的防雷措施。將避雷器安裝在開(kāi)關(guān)和刀閘的兩側(cè)能夠有效降低雷擊對(duì)其造成的危害。

2.4.3 提高電纜分接箱的防雷技術(shù)

在10 kV的供電系統(tǒng)中，必須采取一定的措施來(lái)降低感應(yīng)雷電通過(guò)電壓。設(shè)置避雷器是我們經(jīng)常采用的方法，但其具體位置我們要依據(jù)實(shí)際情況確定。一般情況下，我們選擇的避雷器主要是具有防爆脫離功能的免維修無(wú)間隙金屬氧化鋅避雷器。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，10 kV配網(wǎng)線路由于其自身的特性和外在因素的影響，極容易遭到雷擊而受到破壞。一旦它被破壞，就會(huì)對(duì)人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生一定的阻礙。因此，我們必須要對(duì)10 kV配網(wǎng)線路的防雷工作給予足夠的重視，并采取行之有效的措施對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行雷電防護(hù)，避免跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，保證電網(wǎng)供電的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李德禎.10 kV配網(wǎng)線路防雷措施探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2012（21）：94-95.

[2]黎洪光.10 kV配電線路遭受雷擊破壞的原因及防范[J].電力安全技術(shù)，2011（13）：15-18.

〔編輯：王霞〕endprint