胡學志(國網四川省電力公司涼山供電公司,四川涼山651000)
10kV電力線路雷擊故障及其防雷策略
胡學志(國網四川省電力公司涼山供電公司,四川涼山651000)
目前,科學技術不斷進步,從而使我國的電力事業等得到了長足的發展,各種產業結構進行了產業升級,使得各方面對電力的需求不斷加大。隨著社會經濟的不斷進步,人們的日常生活供電需求越來越多,所以,努力提高我國的電力方面的配套設施設備質量成為當務之急,隨著10kV配電線路的不斷普及和發展,逐漸成為整個電力線路的關鍵,然而,由于天氣變化頻繁,設施設備數量比較少甚至老化等這些因素的直接或者間接的影響,導致其很容易發生故障,從而對整個電網線路的正常運行產生了很大的影響。本文根據日常中的不同的雷擊危害,主要講述了10kV電力線路中的雷擊故障以及采取的一些防雷措施。
10kV電力線路;雷擊故障;防雷
隨著經濟不斷發展,電能逐漸在日常生活中普及開來。然而由于受到電力線路的一些安全事故的影響,必須采取一定的防雷措施,保證整個電網的正常運行。一旦電力線路發生雷擊故障,一方面會對電力設備產生一定的影響,另一方面會直接影響人們的安全。10kV電力線路作為一種比較常見的配電線路,尤其在夏季,很容易受到雷擊導致短路現象,造成一定的危害,所以,必須采取一定的措施進行防雷,從而降低整個電力線路雷擊的頻率,不斷加強電力線路的設施和設備完善措施。隨著出現電力事故的增多,不斷加強整個電網系統的快速發展成為當務之急。
1.1 雷擊種類
目前,根據不同的種類,雷擊過程主要包括直雷擊現象和感應雷擊現象。
(1)直雷擊。當云層中帶電部分直接對目標放電產生的雷電現象稱之為直雷擊,這種雷擊具有很強的危害和破壞性,不容忽視。另外,直擊雷在進行放電的過程中,會形成一個很大的磁場,稱之為脈沖磁場,由于大地和導線之間會形成一種電力回路,這種磁場就會穿透這個回路,從而形成一種電磁感應的過電壓。由于直雷擊對電力線路直接進行雷擊的現象比較少,所以,10kV配電線路設施中不會單獨配置相應的防雷設施比如避雷針和避雷線等。
(2)感應雷擊。在發生雷放電現象之前,電力線路上的正電荷逐步被吸引集中在突變點附近,進而轉入附近的導線被束縛起來,而負電荷則被分散到線路的兩端。一旦云層發生放電現象,正電荷逐步釋放,相應的負電荷就要進行補充,這樣在線路的兩側就形成了一定的電壓迅速傳遞,最終以過電壓的形式存在。此外,感應雷擊也會形成相應的過電壓稱之為靜電感應過電壓,這兩種過電壓一旦相遇就會發生重疊組合,其過電壓可以達到500kV左右,具有很強的破壞力,對電力線路設備造成了很大的危害,所以,很容易出現故障。
1.2電力線路雷擊故障危害
我國的科學技術雖然取得了一定的發展,但是很多雷擊現象帶來的安全事故還是無法避免的,這種雷擊事故給一些線路電纜設施和設備帶來的危害不容小覷,尤其對一些附近的建筑。這種雷擊事故帶來的過電壓會嚴重危害相應設備,甚至出現跳閘現象,從而造成大范圍的電力故障,中斷電力輸送,甚至引發嚴重的火災,給人們的生命財產安全帶來嚴重的損失。
2.1 雷擊故障原因
目前,由于一些自然因素和人為因素的影響,導致很多雷擊事故的發生,受到這些可控因素和不可控因素的影響,一些研究人員逐步把重點轉移到可控因素上,來降低雷擊故障帶來的危害。隨著現在科學技術的不斷進步和發展,研究人員逐步對危害因素進行深入分析和排查,并不斷根據技術創新進行初步完善,從而達到減少雷擊故障的目的。雷擊故障發生原因可以從以下幾個方面來進行探討:①在電網系統運行過程中,由于一些電力設施設備和相關管理制度不完善,導致在一些雷擊次數比較多的地區和領域,使得10kV配電線路的防雷設施沒有到位,一些規章制度也沒有及時進行完善,并且缺乏一些專業人員的技術監督,指導不到位等。②由于不同的區域地理條件不同,導致在進行防雷設施布置工作時,死板的按照自己的一些套路,并沒有結合當地區域的實際情況,雖然進行了一些防雷措施,然而并沒有取得預期的效果,甚至導致一些防雷保護設備在雷擊過程中遭到了嚴重的破壞。③一些管理部門沒有對10kV配電線路予以高度重視,另外,相關政府部門對電力部門的財力支持不到位,導致電力部門有心無力,使得相關防雷水平達不到相應的標準,防雷設置數量比較少。另外,由于一些工作人員職業素養比較差,沒有按照相關制度要求對電力線路進行相應的定時檢查,從而忽略了一些安全事故的發生,這種安全隱患在未來會造成很大的危害。
另外,由于一些電力線路本身具有引雷的特點,所以在配電線路建設過程中,尤其是在一些空曠區域,帶有一些金屬結構的螺栓練街舞本身具有引雷的特性,一旦云層發生放電現象,這種結構很容易吸引電荷發生雷擊。另外,雖然一些電力線路采用架空設置,但是這些導線附近或多或少的也會具備一些突起物,這些物體很容易擔當連接物角色,云層一旦發生放電,電荷就會順著這些物體下行,這樣云層電荷就會和導線的電壓發生重疊現象,很容易引發雷擊事故。另外,在架設導線的時候,一定要選擇合適的區域,一些空曠地區的地形或者一些地形比較復雜的區域,很容易導致雷擊故障,其過電壓對整體的危害非常大。
2.210kV配電線路防雷策略
目前,10kV配電線路主要采取以下幾種防雷策略:
(1)使用終端桿塔。這種防雷措施就是在電力線路的末端安裝避雷裝置,這樣一旦發生電磁能力轉化,可以有效防止異?,F象的發生,防止電壓發生過高現象。
(2)架空絕緣導線。這種防雷措施就是把絕緣導線進行架空處理,這樣一旦絕緣導線上方發生雷擊現象,由于直雷擊和感應雷擊帶來的過電壓非常大,很容易使線路的絕緣層發生破壞,甚至造成火災事故,因此,可以使用疏導法或者堵塞法來防止雷擊過程中絕緣導線破壞,防止火災事故的發生。
(3)使用交叉跨領域的電力線路。這種防雷措施就是在兩種不同級別的線路中,使用一種交叉的方式實現跨領域,這樣可以有效避免由于級別不同導致的線路跳閘現象的發生。但是在使用這種防雷措施時,需要注意的一點就是一定要設置好線路交叉的垂直距離。
(4)使用同塔多回路架設。在電力線路操作的時,由于很多線路的絕緣措施一致,所以往往在回路比較多的區域設置相同的防雷措施,所以,采用同塔多回路的架設方式,其絕緣方式一般選擇不平衡式,這樣才能進一步提高防雷設施水平。
3.1 避雷針
在所有的防雷裝置中,避雷針是一種比較受歡迎的設施,其年代比較久遠,早期的時候主要是利用一種羊角裝置進行電路輸送,這種裝置可以防止設備受到雷擊的影響。隨著科學技術的不斷發展,避雷針逐漸發展起來,其設施水平也得到了很大的提高。后來逐漸出現了一系列新型的避雷針比如碳化硅避雷針以及氧化膜避雷針等,這些改進的避雷針不但可以防止設施受到雷擊的影響,防止電壓過高,還可以保護這些設備受到一些過電壓的影響,防止其受到損害,給人們帶來了很大的方便。相應工作人員可以根據不同的雷擊故障來設置不同的電阻進行接地處理,從而可以有效減少電力線路受到雷擊的概率,大大提高了安全性能。
3.2 架空避雷線
通常情況下,在一些大型的建筑設施和設備中,一般使用架空避雷線。它的主要作用是可以有效提高避雷裝置結構的可靠穩定性,另外,這種避雷線一般都具有屏蔽功能,這樣就可以大大提高這種裝置的使用性能,提高避雷效果,目前在社會中得到了廣泛的應用。
3.3 保護器
保護器中使用最多的就是防雷過電壓保護器,它可以和絕緣導線并聯使用,通過串聯間隙來實現避雷。這種保護器本身就具有很多的特點,其經濟型、安全性比較高,不斷受到人們的親睞。然而,值得注意的是,相關人員在進行保護器安裝和調試工作中,一定要避免失誤帶來的損失,從而可以大大提高保護器的避雷效果。
3.4 提高導線絕緣性
為了減少雷擊故障發生的概率,可以提高相應導線的絕緣性。相關工作人員必須認真總結一些技術措施,提高導線的絕緣水平和導線的質量,并嚴格按照規定和制度措施對相應的導線進行絕緣工作檢測,一旦發現故障及時進行處理和匯報,從而提高相應的防雷水平。
隨著科學技術的不斷發展,我國的電力行業得到了長足的發展,電力系統相關領域已經滲透到家家戶戶。所以,如果電力線路一旦發生故障,就會給國家、電力系統以及人們的生命財產安全帶來嚴重的威脅,所以必須提高相應配電線路的質量和運營措施,減少經濟損失,與此同時,采取一定的防雷措施和防雷裝置,從而保證電力系統正常高效運轉。
[1]秦栗.10kV配電線路雷擊故障特性分析及防雷策略[J].電子測試,2013(13):33~34.
[2]崔戰濤.10kV配電線路雷擊故障特性分析及防雷策略[J].中國新技術新產品,2016(17):34~35.
[3]周雪會.試析10kV架空絕緣導線與避雷器雷擊故障及其防護的策略[J].大科技,2016(23):67~68.
TM863
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2095-2066(2016)30-0067-02
2016-10-2
胡學志(1981-),男,助理工程師,本科,主要從事電力系統及其自動化工作。