1、10KV 线路差异化防雷技术的应用摘要:近几年来,我国各个地区的 10KV 配电线路遭遇雷害事故经常发生生,对于配电网的正常稳定的运行有很大的不变,就给人们的生活用电产生极诸多不便。本文主要对 10KV 配电线路容易遭受雷害的原因进行了剖析,对 10KV 线路差异化防雷技术的应用作出了论述。 关键词:配电线路;雷击过电压;防雷措施 中图分类号: TM7 文献标识码: A 引言 目前通常采用的防雷措施有安装架空地线、穿刺型防雷金具、防雷支柱绝缘子和金属氧化物避雷器等,但是根据现场实践的反馈,存在着各种各样的问题,难以形成有效的措施。针对此问题,根据各个地方典型地形地貌风险评估条件和雷电密度情况,
2、采用差异化防雷技术,确定相应的防雷措施,并将措施应用在公司近年来雷击跳闸次数高、常造成断线的 10KV 线进行试点,取得良好的效果。 1、雷电产生的物理条件及形成 1.1、雷云放电的特征 主放电之时雷电流的幅值将会达到几十甚至几百千安。放电的时间比较短,通常主放电时间大概在 3050s。主放电的温度可能达到20000,会使得附近的空气急剧膨胀,这样就会产生耀眼的闪光以及较为巨大的声响。放电的雷电流伴有一定电磁效应、热效应以及机械效应的产生,所以对于电气设备以及建筑设施的危害比较大。当雷云放电之时,主放电导致的电磁场在雷击点附近的金属机构以及导线上产生感应电压,它的幅值一般会达到几十万伏,使得电
3、气设备绝缘被击穿,导致爆炸以及火灾的发生。雷电流通过导体之时,就会有较多的热量产生,使得金属导体熔化。雷云对于地放电之时,就会产生较大的机械力,使得电气设备被损坏。 1.2、直击雷和雷电感应是形成机理 直击雷。在大气之中有电荷的雷云对于地电压回答道几十亿伏。一旦雷云对于地面之上突出物的电场强度达到空气的击穿强度之时就会产生的放电现象则就可以被称为直击雷。任何有直击雷侵袭的设施或者是设备,较少可以免遭其害。 雷电感应。雷电感应一般可以被称之为感应雷,又可以分成静电感应以及电磁感应。 1.2.1、静电感应,当雷云靠近地面之时,在地面突出的机构物顶部会被感应出大量的异性电荷,雷云和其他异性雷云放电之
4、后,在这个构筑物上的感应电荷就会失去束缚,使用雷电波的形式来高速传播。 1.2.2、电磁感应,这是产生雷击之时,雷电流在附近空间迅速形成变化的磁场,在附近的金属导体之上感应出较高的电压。以上两种雷电感应,都有可能影响或者使得电气设备的绝缘而被击穿。 2、雷害事故的主要原因分析 2.1、防雷设施安装不规范 经过对有关数据研究得出,造成 10KV 配电网经常遭遇雷害事故的主要原因是防雷设施安装不合理,存在很多的隐患。有些地区在进行 10KV线路设备设计时,没有根据该地区的特点实行有针对性的安装防雷设备,也没有考虑到防雷设备的安全稳定的运行。比如,有的地区采用的是阀式避雷器,而且使避雷器和弱电设备与
5、主地网共用,最终导致防雷的效果极其不足。因此线路设计人员应该根据地区的实际情况作出科学的设计与规划,建设有针对性!质量上乘的防雷设施。 2.2、线路绝缘水平不足 当雷电击在避雷线或杆塔上时,在线路绝缘层上产生的电压会达到10KV-400KV,如果线路的绝缘水平不够,绝缘层就很容易被击穿,这不仅会造成线路短路或跳闸事故,还会造成巨大的电量损失。因此,在搭建线路时,尽量采用冲击闪络电压较高的绝缘子,如,采用 P20 绝缘子的 U50%放电电压为,192.36KV,X-45 绝缘子的 U50%的放电电压为220.34KV。线路设计人员应该从经济性!实用性!可靠性等多方面考虑,来选择合适的绝缘子,减少
6、绝缘子闪络事故的发生。 2.3、防雷资金投入不足 近几年来,虽然我国在电力改造的方面的力度逐渐加大,供配电系统的运行情况和居民生活用电水平都得到了质的飞跃。但是从配电线路防雷水平方面看,我国仍比较落后,各个地区的防雷设备改造的情况不容乐观,其主要原因是我国在防雷资金的投入严重不足,导致防雷设备没有得到很好的改善。除此之外,在防雷设备管理工作方面也存在着许多的漏洞,10KV 配电网防雷设备的管理工作都流于形式,没有定时定期的对防雷设备进行维护与检修,不能及时的设备中出现的问题,造成防雷设备有较多的安全隐患。这些方面工作的不足,是出现雷害事故的主要原因。 3、10KV 供电线路防雷措施研究 3.1
7、、加强线路器件的绝缘强度,提高线路的绝缘能力 通常情况下,由于雷击造成线路短路或跳闸事故往往是因为线路的绝缘水平不够造成的,为了提高线路的绝缘能力,我们可以做好以下三方面工作。 3.1.1、更换、安装支柱式绝缘子或瓷横担。目前为止,在我国配电线路设计中,普遍采用的是针式绝缘子,但是针式绝缘子的质量往往不过关,无法保证线路的绝缘能力,因此,我们应选择有质量保证的支柱式绝缘子或瓷横担,以保障供电的稳定。 3.1.2、选用安普线夹,在进行 10KV 线路改造和维修时,应该用连接性能好的安普夹来代替并沟线夹作为导线的连接器,这样不仅会使导线的连接更加稳固,不易被雷电击断,而且还可以提高配电线路的绝缘能
8、力。 3.1.3、检查、整改接地装置。对 10KV 的接地装置,要定时定期的进行安全检查,对于不合格的线路要及时进行更换,确保接地电阻阻值小于 10ft,与 1KV 以下设备共用的接地装置接地电阻阻值也应小于 4Q,这样才能保证线路时时刻刻不受雷电的影响,安全稳定的运行。 3.2、安装线路型氧化锌避雷器 线路氧化锌避雷器是一种新的线路防雷技术,实践证明,安装线路型氧化锌避雷器可以有效减少和预防雷击灾害,该技术已得到了大众普遍的信赖与认可。在线路中安装线路避雷,可以将避雷器的伏-秒特性与绝缘子串的伏-秒特性相结合,当线路遭受雷击时,线路避雷器可靠地动作,以保护绝缘子串不发生闪络。而且,线路型氧化
9、锌避雷器,体积小、重量轻,便于在较复杂的地形进行安装。 3.3、架空绝缘线路加装防雷击断线用防弧金 架空绝缘导线具有绝缘性能好、防腐蚀性能好、防外力破坏能力强等优点,在 10KV 配电线路中有广泛的应用,但是尽管如此,雷击电路事故依然频频发生。感应雷击过电压往往会击穿导线的绝缘层,造成绝缘子闪络,引起线路短路燃烧或断电跳闸。为了解决这一问题,可以在线路的绝缘子处剥离部分绝缘层后安装防弧金具,使雷击过电压只在防弧金具与绝缘子铁脚之间闪络,这样就可以避免输电导线的绝缘层被击穿而造成线路烧毁事故。 3.4、加强对 10KV 配电网防雷设施的运行管理 近几年,由于环境条件的不断恶化,雷击引起的输电线路
10、跳闸故障日益增多,严重妨碍了供电系统安全稳定的运行。这其中主要原因是防雷设备管理工作做的不足,过于形式化,没有及时的发现防雷设备存在的问题,而给雷击事故留下了安全隐患。因此,应该加强对 10KV 配电网的防雷设施的运行管理,要严格按照有关规定,对防雷设施开展预防性试验工作,时刻掌握防雷设备的运行情况。同时,还要安排专门的工作人员,定时定期的对防雷设备进行检测与维护,以保证防雷设备时刻能够起到预防雷害事故的作用。 4、结语 随着我国经济的发展,对电力改造的力度不断加大,电力设施的建设已在不断的改善,电力系统的优化调整也在不断的完善,但是,10KV供电线路络始终是配电系统的主干网络,而且,雷击过电
11、压的危害非常大,不仅会对供电设备造成损坏,还会造成巨大的电量流失,所以 10KV供电线路的防雷工作显得尤为的重要,我国应该加强对雷害事故原因的研究,找出有效的解决方案,来解决预防雷害事故这一难题,使我国的供电系统的供电质量不断提升。 参考文献: 1阮羚,谷山强,赵淳,姚尧,李晓岚.鄂西三峡地区 220KV 线路差异化防雷技术与策略J.高电压技术,2012,01:157-166 2陈家宏,吕军,钱之银,刘亚新,谷山强.输电线路差异化防雷技术与策略J.高电压技术,2009,12:2891-2902 3陈志思,谢爱芬.10KV 线路差异化防雷技术J.农村电气化,2013,06:24-25 4金玏.输电线路差异化防雷技术与策略J.科技创业家,2013,07:123 5王叶伟.江西省输电线路差异化防雷技术应用及评估D.华北电力大学,2013