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摘 要 10kV配电架空线路系电力系统中公里数较长且与用户关联最为密切的电压等级线路。由于众所周知的原因,10kv架空线路的绝缘水平普遍较低,不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络引起跳闸,而且在雷电击中周边的树木或建筑时,因感应电压过高也会导致闪络。而架空绝缘导线拥有绝缘性能良好、受腐蚀程度小、简化杆塔结构、深入负荷中心、利于城镇绿化、缩小线路走廊和与地下电缆相比具有投资省,建设快的优点愈来愈多的在我国大、中城市10kV配电线路采用。对此,结合自身工作经验和不断探索,对10kv配网防雷改造工作进行了分析。
关键词 10kv 配网 防雷 改造
经济的发展需要网络基础设施建设作为支撑,而其中在配网工作中的一个基础能力就是要对自然灾害的破坏有一定的妨害性。就我国发展实际来讲,配电网架空导线以保证一定的绝缘化,已经是一项较为成熟的技术。但是,10kV配电架空线路系电力系统中公里数较长且与用户关联最为密切的电压等级线路。由于众所周知的原因,10kv架空线路的绝缘水平普遍较低,雷击闪络更容易发生,易导致因此而生成的工频电弧将导线烧断。伴随电力系统配电线路绝缘化的改造,雷击断线问题更加突出。不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络引起跳闸,而且在雷电击中周边的树木或建筑时,因感应电压过高也会导致闪络。而架空绝缘导线拥有绝缘性能良好、受腐蚀程度小、简化杆塔结构、深入负荷中心、利于城镇绿化、缩小线路走廊和与地下电缆相比具有投资省,建设快的优点愈来愈多的在我国大、中城市10kV配电线路采用。对此,结合自身工作经验和不断探索,对10kv配网防雷改造工作进行了如下的分析:
1、在架空线的上方我们可以安装避雷器
避雷器本身在架空导线没有受到雷击损坏时,是一个高电阻。它一端与地面相连接,一端与架空导线相连接。当架空导线遭受到雷击破坏时,雷电波尖峰会击穿避雷器,这时候它是一个低电阻,随后雷电通过避雷器与大地连接的一端入地泄放。此时,当雷电尖峰过去之后,避雷器本身的抗阻能力上升,随后架空导线与大地之间又恢复了断开的状态。与此同时,避雷器的使用也是会受到一定的限制。比如当避雷器遭受到雷击后,很有可能损坏出现短路或者开路的状态。此时有一点需要注意,如果避雷器发生短路,这时候架空导线就会通过短路状态的避雷器接地,从而导致整个电源的跳闸。另外,当避雷器长时间与带电的架空导线相连接或者接触,其中泄露的电流很容易导致避雷器直接损坏或者因为芯片渐渐老化而慢慢地被损坏。
2、使用有间隙的避雷器
在多雷区的10kV线路按照一定档距安装线路避雷器HY5WS-17/50,减少或避免雷击断线事故。在一定程度上能够有效防止避雷器被雷击后因短路而造成跳闸事故的发生。但是,由于间隙相对来说较小的原因,并不能够从根本上克服此问题。
3、采用多功能防电器(带阻雷体)与SC—15氧化锌避雷器相结合来进行综合防雷。
这个方案能够有效地防止架空绝缘导线雷击断线问题的发生,通过我们的实践数据表明也能够大大降低因雷击的跳闸率。
4、采用防弧线夹或者防雷支柱绝缘子
提高线路绝缘子耐压水平,将10kV绝缘子换为防雷绝缘子。在架空导线雷击断线中,这种方法是最经济有效的。当我们在选择使用此类产品的过程中,需要注意引弧棒的设计、间隙设计以及其穿刺结构。但是,该方案也有一定的局限性,那就是不能减少跳闸。不论是防弧线夹或者防雷支柱绝缘子,都不能迅速断弧,而是需要五个工频周期左右才能够完成。
5、安装防弧金具
通过在架空绝缘线路安装防弧金具,金具在距离绝缘子中心150~200mm的范围内(负荷侧)剥离一小段绝缘导线的绝缘层,安装上防弧金具,可使雷电过电压均在防弧金具与绝缘子钢脚之间定点闪络,持续的工频短路电流电弧的弧根固定在防弧金具局部玻璃绝缘导线,使之局部成为裸导线,从而电弧能在剥离部分滑动,而不是固定在某一点烧蚀,同时也可为以后施工提供一个挂地线点。
6、10kv混合架空与电缆混合线路
通过采用架空与电缆混合线路,使不同阻抗的线路联合。当雷电波入侵时,节点处容易发生电压突变,二者相连接的首末两端的连接处波阻不同,之间的行波会进行多次的折返射。此时,末端电压在折返射之后,此时的电压高于入侵时的电压。对此,我们可以在连接的首端与末端安装避雷器,以防止电压过高。
7、采用柱上开关
通过在开关或者刀闸两侧安装避雷器,可以有效地强化柱上开关的雷电保护能力。相反,如果没有在开关或者刀闸两侧安装避雷器,或者仅仅的在其中一侧安装,当处于开关断开的状态时,此时的雷电波将会全反射,此时当雷击事故发生时,将会导致开关设备严重损坏。
8、对电缆分支箱进行雷电保护
随着社会的不断发展,在配电系统中,电缆分支箱与环网柜的使用也越来越广泛。与此同时,针对其进行的防雷问题也是比较明显或者突出的。具体来讲,在10kv电缆化的环网供电系统中,我们必须采取及时有效的手段或者方式来抑制感应雷过电压。对此,一般方法是采用避雷器,其中选择之一是每个每个避雷器保护的单元均安装避雷器,二是在避雷器的扎安装上比较有选择性。两种方法在具体运用过程中,需要结合实际情况来确定。同时,需要注意的是,环网回路中存在架空导线,我们应该对架空导线两端为单元进行避雷器的安装。
近几年随着电网的改造,配电系统大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备,配网的供电可靠性有所提升,然而由于雷电引起的设备事故仍时有发生,对系统稳定运行具有一定的破坏性。雷电是一个复杂的自然现象。综上所述,单纯依靠某项保护措施难以解决绝缘线路的防雷问题,必须采取综合防雷对策才能有效的防止雷击事故发生。对10kv配网防雷改造工作的探索,能够有效地防止雷害事故对于配电网的破坏,从而有效地保障居民、单位等的用电。
参考文献:
[1]黎辉.浅谈防雷金具在10kV配网架空线路的应用[J].中国科技博览,2012.32:270-271.
[2]阎安.配电系统的防雷和接地[J].科技创新与应用,2014.36.169-170.
(作者单位:湖北工业大学)
关键词 10kv 配网 防雷 改造
经济的发展需要网络基础设施建设作为支撑,而其中在配网工作中的一个基础能力就是要对自然灾害的破坏有一定的妨害性。就我国发展实际来讲,配电网架空导线以保证一定的绝缘化,已经是一项较为成熟的技术。但是,10kV配电架空线路系电力系统中公里数较长且与用户关联最为密切的电压等级线路。由于众所周知的原因,10kv架空线路的绝缘水平普遍较低,雷击闪络更容易发生,易导致因此而生成的工频电弧将导线烧断。伴随电力系统配电线路绝缘化的改造,雷击断线问题更加突出。不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络引起跳闸,而且在雷电击中周边的树木或建筑时,因感应电压过高也会导致闪络。而架空绝缘导线拥有绝缘性能良好、受腐蚀程度小、简化杆塔结构、深入负荷中心、利于城镇绿化、缩小线路走廊和与地下电缆相比具有投资省,建设快的优点愈来愈多的在我国大、中城市10kV配电线路采用。对此,结合自身工作经验和不断探索,对10kv配网防雷改造工作进行了如下的分析:
1、在架空线的上方我们可以安装避雷器
避雷器本身在架空导线没有受到雷击损坏时,是一个高电阻。它一端与地面相连接,一端与架空导线相连接。当架空导线遭受到雷击破坏时,雷电波尖峰会击穿避雷器,这时候它是一个低电阻,随后雷电通过避雷器与大地连接的一端入地泄放。此时,当雷电尖峰过去之后,避雷器本身的抗阻能力上升,随后架空导线与大地之间又恢复了断开的状态。与此同时,避雷器的使用也是会受到一定的限制。比如当避雷器遭受到雷击后,很有可能损坏出现短路或者开路的状态。此时有一点需要注意,如果避雷器发生短路,这时候架空导线就会通过短路状态的避雷器接地,从而导致整个电源的跳闸。另外,当避雷器长时间与带电的架空导线相连接或者接触,其中泄露的电流很容易导致避雷器直接损坏或者因为芯片渐渐老化而慢慢地被损坏。
2、使用有间隙的避雷器
在多雷区的10kV线路按照一定档距安装线路避雷器HY5WS-17/50,减少或避免雷击断线事故。在一定程度上能够有效防止避雷器被雷击后因短路而造成跳闸事故的发生。但是,由于间隙相对来说较小的原因,并不能够从根本上克服此问题。
3、采用多功能防电器(带阻雷体)与SC—15氧化锌避雷器相结合来进行综合防雷。
这个方案能够有效地防止架空绝缘导线雷击断线问题的发生,通过我们的实践数据表明也能够大大降低因雷击的跳闸率。
4、采用防弧线夹或者防雷支柱绝缘子
提高线路绝缘子耐压水平,将10kV绝缘子换为防雷绝缘子。在架空导线雷击断线中,这种方法是最经济有效的。当我们在选择使用此类产品的过程中,需要注意引弧棒的设计、间隙设计以及其穿刺结构。但是,该方案也有一定的局限性,那就是不能减少跳闸。不论是防弧线夹或者防雷支柱绝缘子,都不能迅速断弧,而是需要五个工频周期左右才能够完成。
5、安装防弧金具
通过在架空绝缘线路安装防弧金具,金具在距离绝缘子中心150~200mm的范围内(负荷侧)剥离一小段绝缘导线的绝缘层,安装上防弧金具,可使雷电过电压均在防弧金具与绝缘子钢脚之间定点闪络,持续的工频短路电流电弧的弧根固定在防弧金具局部玻璃绝缘导线,使之局部成为裸导线,从而电弧能在剥离部分滑动,而不是固定在某一点烧蚀,同时也可为以后施工提供一个挂地线点。
6、10kv混合架空与电缆混合线路
通过采用架空与电缆混合线路,使不同阻抗的线路联合。当雷电波入侵时,节点处容易发生电压突变,二者相连接的首末两端的连接处波阻不同,之间的行波会进行多次的折返射。此时,末端电压在折返射之后,此时的电压高于入侵时的电压。对此,我们可以在连接的首端与末端安装避雷器,以防止电压过高。
7、采用柱上开关
通过在开关或者刀闸两侧安装避雷器,可以有效地强化柱上开关的雷电保护能力。相反,如果没有在开关或者刀闸两侧安装避雷器,或者仅仅的在其中一侧安装,当处于开关断开的状态时,此时的雷电波将会全反射,此时当雷击事故发生时,将会导致开关设备严重损坏。
8、对电缆分支箱进行雷电保护
随着社会的不断发展,在配电系统中,电缆分支箱与环网柜的使用也越来越广泛。与此同时,针对其进行的防雷问题也是比较明显或者突出的。具体来讲,在10kv电缆化的环网供电系统中,我们必须采取及时有效的手段或者方式来抑制感应雷过电压。对此,一般方法是采用避雷器,其中选择之一是每个每个避雷器保护的单元均安装避雷器,二是在避雷器的扎安装上比较有选择性。两种方法在具体运用过程中,需要结合实际情况来确定。同时,需要注意的是,环网回路中存在架空导线,我们应该对架空导线两端为单元进行避雷器的安装。
近几年随着电网的改造,配电系统大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备,配网的供电可靠性有所提升,然而由于雷电引起的设备事故仍时有发生,对系统稳定运行具有一定的破坏性。雷电是一个复杂的自然现象。综上所述,单纯依靠某项保护措施难以解决绝缘线路的防雷问题,必须采取综合防雷对策才能有效的防止雷击事故发生。对10kv配网防雷改造工作的探索,能够有效地防止雷害事故对于配电网的破坏,从而有效地保障居民、单位等的用电。
参考文献:
[1]黎辉.浅谈防雷金具在10kV配网架空线路的应用[J].中国科技博览,2012.32:270-271.
[2]阎安.配电系统的防雷和接地[J].科技创新与应用,2014.36.169-170.
(作者单位:湖北工业大学)