淺談降低10kV配電線路雷擊故障率的措施

黃學(xué)佳

摘要：當(dāng)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的用電需求不斷增大，努力提高配電設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量是供電企業(yè)的重要任務(wù)。其中10kV配電線路的不斷普及和發(fā)展，逐漸成為整個(gè)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，其應(yīng)用廣泛、覆蓋范圍大，對(duì)社會(huì)及人民群眾的影響重大。然而雷擊故障跳閘一直是影響10kV配電線路供電穩(wěn)定性的主要因素之一，本文對(duì)10kV配電線路雷擊故障原因進(jìn)行分析，淺析降低10kV配電線路雷擊故障率的建議措施。

關(guān)鍵詞：雷擊故障;配電線路;改進(jìn)措施

10kV配電線路承擔(dān)著為我國(guó)大部分電力用戶供電的重任，是電力系統(tǒng)與電力用戶直接相連的重要環(huán)節(jié)。隨著電網(wǎng)企業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)服務(wù)、供電可靠性要求的提高，對(duì)配網(wǎng)線路管理水平的逐步加強(qiáng)，10kV配網(wǎng)線路的安全可靠程度直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的發(fā)展和正常運(yùn)行。在影響10kV配電線路的正常運(yùn)行的主要因素中，雷擊現(xiàn)象是最常見的因素之一。雷擊不但會(huì)破壞10kV配電線路的正常穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致配電線路和配電設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞并造成極大的供電損失，還嚴(yán)重影響了我國(guó)居民的正常生活生產(chǎn)和生命安全。因此如何降低10kV配電線路雷擊故障率，促使10kV配電線路故障的有效減少，保障社會(huì)人民的用電和安全顯得十分重要。

1? 雷擊對(duì)10kV配電線路的惡劣影響

雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，但是這種自然現(xiàn)象會(huì)伴隨著一些比較嚴(yán)重的惡劣影響。日常生活中人們?yōu)榱藴p少雷電現(xiàn)象造成的惡劣影響，通常會(huì)采取在建筑物加裝避雷針或是防雷裝置等措施，以此來(lái)保護(hù)人們的生命安全。但是在電力系統(tǒng)中，10kV配電線路絕大部分都是以架空線路形式存在，架空導(dǎo)線是直接裸露在空氣中的，如果遭受到雷電擊穿，由于線路本身帶電，而導(dǎo)線的導(dǎo)電性能通常比較好，其帶來(lái)的影響將會(huì)更加嚴(yán)重，很可能直接引起導(dǎo)線所連接的設(shè)施設(shè)備的燃燒，或者造成程度更加惡劣、范圍更加廣的爆炸事故的發(fā)生。此外，10kV 配電線路雷擊故障發(fā)生后，雷電波同樣容易沿線路侵入變電站，導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備受損，進(jìn)一步加重電力企業(yè)的損失。

2? 10kV配電線路雷擊故障跳閘的原理

2.1 直擊雷過(guò)電壓

直擊雷過(guò)電壓是由雷云放電擊中架空線路產(chǎn)生的，直擊雷容易造成配電線路多相閃絡(luò)。直擊雷會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱效應(yīng)與電效應(yīng)， 輕則出現(xiàn)配電線路跳閘現(xiàn)象，重則直接損壞配電線路。因?yàn)榕潆娋€路受到雷擊時(shí)在短時(shí)間內(nèi)接收到雷電所蘊(yùn)含的巨大能量，導(dǎo)致瞬間功率過(guò)大，直接破壞配電線路。

2.2 雷電感應(yīng)過(guò)電壓

10kV配電線路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓包括電磁感應(yīng)過(guò)電壓和靜電感應(yīng)過(guò)電壓兩種形式。電磁感應(yīng)過(guò)電壓是指雷電流通過(guò)導(dǎo)體進(jìn)入大地時(shí)，具有較大的強(qiáng)度以及較高的頻率，會(huì)在導(dǎo)體的周圍形成較大強(qiáng)度的交變電磁場(chǎng)，如果10kV配電線路處在該電磁場(chǎng)中，將會(huì)出現(xiàn)較高的感應(yīng)電壓，對(duì)該配電線路設(shè)備造成損壞;靜電感應(yīng)過(guò)電壓是指架空配電線路上方出現(xiàn)雷電云時(shí)，會(huì)在到線上積聚大量的相反電荷，一旦雷電云對(duì)某個(gè)目標(biāo)放電，則電荷瞬間消失，但是導(dǎo)線上的電荷依然存在，然后以雷電波的形式通過(guò)設(shè)備進(jìn)入大地，在此過(guò)程中會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞。

3? 導(dǎo)致10kV配電線路雷擊故障率高的原因

3.1 10kV配電線路所處不同地形的影響

在較高的建筑物、高大的樹木、山體以及通信塔等容易落雷的物體附近都容易導(dǎo)致配電線路跳閘，這是因?yàn)樵诳諘绲貐^(qū)，配電線路失去了建筑物的保護(hù)及阻擋作用，容易發(fā)生配電線路跳閘故障;穿過(guò)魚塘、水庫(kù)、河流等地區(qū)，水體的集雷效果更加的明顯，導(dǎo)致附近的感應(yīng)累過(guò)電壓也相對(duì)較高，更容易導(dǎo)致10kV配電線路雷擊跳閘。

3.2 所處地區(qū)季節(jié)性氣候的影響

配電線路雷擊跳閘事故更集中在每年的5～10月份，因?yàn)殡S著雷雨季節(jié)的到來(lái)，5～10月份是雷閃放電的高頻期，因此配電線路跳閘相對(duì)處于一個(gè)很高的水平。

3.3 10kV配電線路運(yùn)維管理存在不足

部分電力運(yùn)維部門不注重雷擊跳閘歷史數(shù)據(jù)的收集分析、沒(méi)有定期更新線路走廊信息和防雷設(shè)施信息;設(shè)備方面缺少經(jīng)緯度測(cè)量?jī)x，導(dǎo)致線路桿塔經(jīng)、緯度等地理位置信息的缺失，不能準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)桿塔地理位置;或者未配置、少配置紅外成像儀，對(duì)避雷器的檢測(cè)不能達(dá)到運(yùn)行要求;對(duì)每次雷擊跳閘的原因未做深入分析，僅單純地對(duì)雷擊損壞的設(shè)備進(jìn)行更換，也沒(méi)有采取有效應(yīng)對(duì)措施。部分設(shè)備接地線施工工藝不合格，同時(shí)缺少有效的管理維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備接地線銹蝕嚴(yán)重，有些甚至斷裂，接觸電阻大，使避雷器形同虛設(shè)。

4? 降低10kV配電線路雷擊故障率措施分析

4.1 安裝避雷器

最常用的避雷方法就是安裝避雷器。避雷器在放電時(shí)可以泄放雷電荷，當(dāng)協(xié)防完成后又可以在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)其絕緣的功能，這可以讓配電線路在受到雷擊時(shí)能規(guī)避跳閘。氧化鋅避雷器是現(xiàn)階段避雷器性能較為優(yōu)良的避雷器，這種避雷器在工作電壓時(shí)，可以截?cái)喙ゎl續(xù)流，這對(duì)于有效控制架空線路的雷電過(guò)電壓和提升架空線路的防雷避雷水平具有不可忽視的作用。

4.2 設(shè)置架空避雷線

架設(shè)避雷線是配電線路最基本的防雷措施，其主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線。 此外，避雷線還有如下作用：對(duì)雷擊塔頂?shù)睦纂娏髌鸱至髯饔茫梢詼p少流入桿塔的雷電流，使桿塔電位下降;對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，可以降低絕緣子串上的過(guò)電壓;對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓。

4.3 加強(qiáng)線路元件的絕緣強(qiáng)度

在10kV配電線路不斷完善改造的過(guò)程中，漸漸淘汰并溝線夾等絕緣性能不太好的導(dǎo)線連接器，而漸漸使用安普線夾等連接性能較好的導(dǎo)線連接器，也大大的提升了線路的防雷能力。除此之外，運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)時(shí)常進(jìn)行絕緣性能的零值檢測(cè)工作，從而對(duì)10kV配電線路絕緣性進(jìn)行有效檢查的基礎(chǔ)上合理提升配電線路的防雷水平。

4.4 加強(qiáng)對(duì) 10kV 配電線路防雷設(shè)施的維護(hù)和管理

加強(qiáng)瓷質(zhì)絕緣子的檢測(cè)工作，對(duì)新投運(yùn)的絕緣子，應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和反事故措施要求進(jìn)行送檢，杜絕不合格的產(chǎn)品投入運(yùn)行。加強(qiáng)避雷器的質(zhì)量抽檢 、運(yùn)行維護(hù)和試驗(yàn)防止因避雷器自身故障而造成電網(wǎng)接地短路。雷雨季節(jié)前做好防雷準(zhǔn)備工作。配置紅外熱像儀，加強(qiáng)金屬氧化物避雷器紅外測(cè)溫，檢查金屬氧化物避雷器本體及電氣連接部位無(wú)異常溫升。在發(fā)現(xiàn)異常情況下，開展金屬氧化物避雷器診斷性試驗(yàn)。發(fā)生雷擊后對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行特巡，尋找雷擊點(diǎn)，檢查防雷設(shè)施動(dòng)作情況，做好記錄并分析是否符合設(shè)計(jì)的耐雷水平，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后決定改進(jìn)措施。結(jié)合線路巡視對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行正常巡視，特別注意接地引下線接地極連接等是否連接完好。雷雨季節(jié)后，對(duì)防雷工作進(jìn)行總結(jié)，對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行檢查，并按檢修周期要求進(jìn)行校驗(yàn)。

5? 結(jié)論

由于雷擊主要受到氣象、地質(zhì)狀況以及地理環(huán)境的影響，相關(guān)的工作人員在制定防范措施的時(shí)候，應(yīng)該集合實(shí)際的情況，在制定科學(xué)合理的防范措施。雷電雷擊的干擾對(duì)人類生存生產(chǎn)活動(dòng)一直存在，當(dāng)然也對(duì)10kV配電線路的正常運(yùn)行也產(chǎn)生著不小的負(fù)面影響。防雷工作的開展必須抓住其關(guān)鍵點(diǎn)，才能有效的采取防雷措施，以至提高供電的穩(wěn)定性。運(yùn)行人員要不斷進(jìn)行技術(shù)和管理上的改進(jìn)，才能更好規(guī)避由雷擊故障造成的損失，從而保證電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行，更好地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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