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[摘 要]近年来,随着社会经济的发展,电力的应用在我国越发普及,随着电力的发展与我国经济发展联系的越加紧密,我国人们对于电力资源的需求越来越高,人们对于电力方面的问题越发关注。配电线路的安全问题是人们广为关注的一点,根具各地区发生电力故障的有效数据表明,10kV配电线路遭遇雷击的事故近年来频繁发生,不仅严重危害了配电网的供电可靠性和电网的安全运行,更影响了人民群众的生活用电情况,影响了人们的经济收入情况。本文主要从10kV配电线路的防雷安全性能出发,对当前10kV配电线路的防雷影响因素进行分析探讨,进而得出相关的防雷措施,以供相关人员借鉴。
[关键词]10kV配电线路;影响因素;防雷措施;探究
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0310-01
前言
不论是乡村还是城市,总是能看见安装在空旷地带的一座座空中桥梁,它为人们的生活带来便利,送来了人们生活所必须的资源,推动了国家经济的发展,这些我们生活中常见的配电线设备,多是10kV配电线路,10kV配电线路是配电网系统的主要构成,其不仅关系到电能输送的质量问题,更关系着电网整体运行的经济效益。影响配电网安全运行的因素有很多,而环境因素更是影响用户正常用电的重要因素,在多雷雨天气,10kV配电线路经常会因为遭受雷击而造成配电设备的故障,最终导致相关地区的大面积停电对用户用电带来极大不便。虽然10kV配电线路采用了高效绝缘的材质,然而,面临雷击的潜在威胁仍然存在。
1、10kV配电线路雷击的基本特征及遭受雷击的原因
1.1、遭受雷击的特点
众所周知,因为配电线路所存在的一定危险性,配电线路经常安装在地形复杂且空旷的地带,架设线路也较高,非常容易遭受雷击。而配电线路遭受雷击的形式多为两种方式:
①直击雷形式:在多雷雨天气,如果架在空中的配电线路上方聚集大量静电荷时,该线路地下又正好有大量的金属等导电体,当静电荷达到一定程度就会瞬间向大地释放,形成较大冲击电流,在电流通过导线时,导线绝缘层被烧化,最终造成导线烧坏。
②感应雷形式:在多雷雨天气,若是地表遭受雷击,则遭受雷击的地面周围的电力设备将会形成非常强烈的含有静电份量、磁份量、辐射份量的电磁感应,当这些电磁感应积聚到一定分量时,就会向空中配电线路传送,10kV配电线路产生感应过电压。对于10kV配电线路来讲,雷电流的大小、线路距离雷电通道的远近,线路距地面的高度等都会影响到线路上过电压的幅值,一般情况下,过电压会达到10-400kV。若感应过电压大于80kV,即当感应过电压与线路工频电压之和大于绝缘子50%的放电电压时,导致线路短路、跳闸情况。
1.2、10kV配电线路遭受雷击的原因
据过往配电线路遭受雷击原因统计,造成10kV配电线路产生雷击的原因主要有以下三种原因:①线路的绝缘水平较低:在雷雨天气,雷击呈放电状态,促使10kV配电线路表层的电压一瞬间增长,配电线路表层绝缘层不达标的情况下,导致线路绝缘层被烧毁,线路被击穿,最终致使大面积停电,造成当地经济上的损失。②线路防雷水平低:因为各地的经济水平不同,部分相对落后的地区仍然采用相对传统的防雷方法,不适应现代线路发展的同时,防雷水平的低下,已无法在多雷雨天气保护10kV配电线路的安全。③配电线路架构师的隐患:部分地区的10kV配电线路安装于多雷雨地区,电力公司在安裝线路时未考虑到防雷措施,导致多雷雨天气对配电线损害的几率增大。
2、10kV配电线路的防雷措施探究
10kV配电线路是电力系统运行时所较为常用的一种线路,因此,针对10kV配电线路的本身材质以及其运行特点,来采取有效的防雷措施,对于配电网的正常运行具有重要意义。只有根据线路特征针对性的进行防雷,更有效的保证线路安全,避免线路遭受雷击的风险。
2.1、提高线路绝缘层水平有效防雷
在配电线路遭受感应雷雷击时,因为线路表层电压的幅值突然大范围增大,导致绝缘层承受不住电压变换而受损,最终导致短路、跳闸现象,针对此情况,需要为配电线路更换U50%放电电压的绝缘子层,以提高线路的绝缘水平,来提高配电线路的抗雷水平。
2.2、安装避雷装置防止雷击
在10kV配电线路上安防防雷装置是有效防止雷击的重要方式,对于空中线路能起到很好的保护作用。然而,因为无间隙的避雷器长期承受工频电压,以及在雷雨天气时承受雷电过电压等,过大的负荷造成了避雷器的快速老化,导致避雷器故障,从而影响配电线路的安全。因此,在10kV配电线路中,免维修的氧化锌避雷器是最好的选择,同时,在相应配电装置上,如配电变压器等上安装避雷器,对配电线路全方位防雷保护。
2.3、调整放电间隙保护配电线路
10kV配电线路安装时多架于空中,因为受地理、环境等的影响,架空线路往往较为容易受雷电轰击,因此,针对架空线路的防雷措施应放入重点环节。而因为配电线路的无间隙运行,导致雷击放电的电流直接击毁线路,调整放电间隙,在雷电形成之时进行疏导,并将架空线路的绝缘子部分采用并联方式,促使间隙电压高于线路上的电压,将雷击放电时将电流控制在间隙部位,以此保护线路安全。
2.4、保护电气装置
电气装置与电线紧密相连,若是配电线遭受雷击则与其相连的相关电气设备极容易遭受损坏,并且对配电网带来的危害更加严重,为人们生活带来影响。在多雷雨天气,当雷击放电时,电气设备的周围将会形成电磁感应,对电器装置的正常运行造成直接的影响,情况严重时甚至直接导致电气装置损毁,最终导致配电线路不能正常运行。电气设备主要包含了:变压器、配电开关、线缆等,若想要其防止雷击,则首要一点就是提高电器设备的运维能力。具体实施可以参照普通的三孔插头装置,为电气设备安装接地线装置,当电气设备遭遇雷击时,将雷击电流导入地下,在保护电气设备的同时,保护配电线的正常运行。
2.5、降低10kV配电线路的接地电阻
配电网线路因为电阻过高问题,可以采用降低电网设备阻值来减小配电线路遭受雷击,损坏线路的可能。降低线路接地电阻的常见方法有以下两种:①将接地线水平接地。此种方法因为将电线接于地下,容易造成电线腐蚀,使用年限短,换线时浪费人力物力。②对电线施加降阻剂直接降低电阻。在水平接地线的周围施加高效的膨润土僵住防腐剂,即降低了杆塔的电阻又有效加长了接地线的使用时间。
3、总结
随着社会的向前发展,人们对于电力的应用逐渐遍布在各行各业,电力与人们的生活、工作等越来越紧密,因此,人们对电力的需求量导致人们对电网稳定运行的可靠性提出越来越高的要求,针对10kV配电线路因受雷击,而导致大面积、长时间停电现象,其对人们的生活,对当地的经济都造成不好的影响,对此,电力企业应严格管控10kV配电线路的防雷处理,有效防止10kV配电线路遭受雷击现象,更有效的提高10kV配电线路的防雷能力,保障电网的稳定运行,保障用户的安全用电。
参考文献
[1] 黄玲珑.浅析10kV配电线路防雷措施研究[J].科技视界,2016(3):265-265.
[2] 包恒朝.10kV配电线路防雷措施研究与应用[J].建材与装饰,2013(20):259-260.
[3] 郭刚.10kV配电线路防雷措施研究[J].黑龙江科学,2014(12):293-293.
[关键词]10kV配电线路;影响因素;防雷措施;探究
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)31-0310-01
前言
不论是乡村还是城市,总是能看见安装在空旷地带的一座座空中桥梁,它为人们的生活带来便利,送来了人们生活所必须的资源,推动了国家经济的发展,这些我们生活中常见的配电线设备,多是10kV配电线路,10kV配电线路是配电网系统的主要构成,其不仅关系到电能输送的质量问题,更关系着电网整体运行的经济效益。影响配电网安全运行的因素有很多,而环境因素更是影响用户正常用电的重要因素,在多雷雨天气,10kV配电线路经常会因为遭受雷击而造成配电设备的故障,最终导致相关地区的大面积停电对用户用电带来极大不便。虽然10kV配电线路采用了高效绝缘的材质,然而,面临雷击的潜在威胁仍然存在。
1、10kV配电线路雷击的基本特征及遭受雷击的原因
1.1、遭受雷击的特点
众所周知,因为配电线路所存在的一定危险性,配电线路经常安装在地形复杂且空旷的地带,架设线路也较高,非常容易遭受雷击。而配电线路遭受雷击的形式多为两种方式:
①直击雷形式:在多雷雨天气,如果架在空中的配电线路上方聚集大量静电荷时,该线路地下又正好有大量的金属等导电体,当静电荷达到一定程度就会瞬间向大地释放,形成较大冲击电流,在电流通过导线时,导线绝缘层被烧化,最终造成导线烧坏。
②感应雷形式:在多雷雨天气,若是地表遭受雷击,则遭受雷击的地面周围的电力设备将会形成非常强烈的含有静电份量、磁份量、辐射份量的电磁感应,当这些电磁感应积聚到一定分量时,就会向空中配电线路传送,10kV配电线路产生感应过电压。对于10kV配电线路来讲,雷电流的大小、线路距离雷电通道的远近,线路距地面的高度等都会影响到线路上过电压的幅值,一般情况下,过电压会达到10-400kV。若感应过电压大于80kV,即当感应过电压与线路工频电压之和大于绝缘子50%的放电电压时,导致线路短路、跳闸情况。
1.2、10kV配电线路遭受雷击的原因
据过往配电线路遭受雷击原因统计,造成10kV配电线路产生雷击的原因主要有以下三种原因:①线路的绝缘水平较低:在雷雨天气,雷击呈放电状态,促使10kV配电线路表层的电压一瞬间增长,配电线路表层绝缘层不达标的情况下,导致线路绝缘层被烧毁,线路被击穿,最终致使大面积停电,造成当地经济上的损失。②线路防雷水平低:因为各地的经济水平不同,部分相对落后的地区仍然采用相对传统的防雷方法,不适应现代线路发展的同时,防雷水平的低下,已无法在多雷雨天气保护10kV配电线路的安全。③配电线路架构师的隐患:部分地区的10kV配电线路安装于多雷雨地区,电力公司在安裝线路时未考虑到防雷措施,导致多雷雨天气对配电线损害的几率增大。
2、10kV配电线路的防雷措施探究
10kV配电线路是电力系统运行时所较为常用的一种线路,因此,针对10kV配电线路的本身材质以及其运行特点,来采取有效的防雷措施,对于配电网的正常运行具有重要意义。只有根据线路特征针对性的进行防雷,更有效的保证线路安全,避免线路遭受雷击的风险。
2.1、提高线路绝缘层水平有效防雷
在配电线路遭受感应雷雷击时,因为线路表层电压的幅值突然大范围增大,导致绝缘层承受不住电压变换而受损,最终导致短路、跳闸现象,针对此情况,需要为配电线路更换U50%放电电压的绝缘子层,以提高线路的绝缘水平,来提高配电线路的抗雷水平。
2.2、安装避雷装置防止雷击
在10kV配电线路上安防防雷装置是有效防止雷击的重要方式,对于空中线路能起到很好的保护作用。然而,因为无间隙的避雷器长期承受工频电压,以及在雷雨天气时承受雷电过电压等,过大的负荷造成了避雷器的快速老化,导致避雷器故障,从而影响配电线路的安全。因此,在10kV配电线路中,免维修的氧化锌避雷器是最好的选择,同时,在相应配电装置上,如配电变压器等上安装避雷器,对配电线路全方位防雷保护。
2.3、调整放电间隙保护配电线路
10kV配电线路安装时多架于空中,因为受地理、环境等的影响,架空线路往往较为容易受雷电轰击,因此,针对架空线路的防雷措施应放入重点环节。而因为配电线路的无间隙运行,导致雷击放电的电流直接击毁线路,调整放电间隙,在雷电形成之时进行疏导,并将架空线路的绝缘子部分采用并联方式,促使间隙电压高于线路上的电压,将雷击放电时将电流控制在间隙部位,以此保护线路安全。
2.4、保护电气装置
电气装置与电线紧密相连,若是配电线遭受雷击则与其相连的相关电气设备极容易遭受损坏,并且对配电网带来的危害更加严重,为人们生活带来影响。在多雷雨天气,当雷击放电时,电气设备的周围将会形成电磁感应,对电器装置的正常运行造成直接的影响,情况严重时甚至直接导致电气装置损毁,最终导致配电线路不能正常运行。电气设备主要包含了:变压器、配电开关、线缆等,若想要其防止雷击,则首要一点就是提高电器设备的运维能力。具体实施可以参照普通的三孔插头装置,为电气设备安装接地线装置,当电气设备遭遇雷击时,将雷击电流导入地下,在保护电气设备的同时,保护配电线的正常运行。
2.5、降低10kV配电线路的接地电阻
配电网线路因为电阻过高问题,可以采用降低电网设备阻值来减小配电线路遭受雷击,损坏线路的可能。降低线路接地电阻的常见方法有以下两种:①将接地线水平接地。此种方法因为将电线接于地下,容易造成电线腐蚀,使用年限短,换线时浪费人力物力。②对电线施加降阻剂直接降低电阻。在水平接地线的周围施加高效的膨润土僵住防腐剂,即降低了杆塔的电阻又有效加长了接地线的使用时间。
3、总结
随着社会的向前发展,人们对于电力的应用逐渐遍布在各行各业,电力与人们的生活、工作等越来越紧密,因此,人们对电力的需求量导致人们对电网稳定运行的可靠性提出越来越高的要求,针对10kV配电线路因受雷击,而导致大面积、长时间停电现象,其对人们的生活,对当地的经济都造成不好的影响,对此,电力企业应严格管控10kV配电线路的防雷处理,有效防止10kV配电线路遭受雷击现象,更有效的提高10kV配电线路的防雷能力,保障电网的稳定运行,保障用户的安全用电。
参考文献
[1] 黄玲珑.浅析10kV配电线路防雷措施研究[J].科技视界,2016(3):265-265.
[2] 包恒朝.10kV配电线路防雷措施研究与应用[J].建材与装饰,2013(20):259-260.
[3] 郭刚.10kV配电线路防雷措施研究[J].黑龙江科学,2014(12):293-293.