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(guó)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(lái)越普遍。電網(wǎng)是通過(guò)人力架設(shè)、創(chuàng)建起來(lái)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(lái)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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^(guò)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(lái)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(wèn)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(lái)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(guò)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(guò)電壓情況下的防雷效果。受到雷電過(guò)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(guò)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(kāi)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(lái)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(lái)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(wú)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(guò)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?；蛘呃民詈系鼐€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(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)

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(guò)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(mén)在開(kāi)展具體工作的過(guò)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.

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[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.