10kV配電線路防雷保護(hù)措施分析

張雅婷

【摘要】：一般情況下，10kV配電的線路具有十分復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，且具有的絕緣性能也不夠好，線路會(huì)受到直擊雷以及感應(yīng)雷的影響，造成損失，導(dǎo)致配電網(wǎng)難以順利的進(jìn)行。所以為了能夠有效的找出10kV配電線路受到雷害事故的根源所在，要有針對(duì)的對(duì)10kV配電線路的防雷措施進(jìn)行探討，并采取相應(yīng)的措施解決這些問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】：10kV；配電線路；防雷措施

1、10kV配電線路的防雷現(xiàn)狀

架空絕緣導(dǎo)線作為國(guó)際上使用率最高的線路架設(shè)形式，自其普遍被應(yīng)用于實(shí)際生活中，各個(gè)國(guó)家就開(kāi)始針對(duì)自己國(guó)家的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、科研成果以及當(dāng)?shù)貙?shí)際的天氣氣候等因素，各自采取了最適合的防雷擊故障的防范措施，其歸根結(jié)底主要可分為“疏導(dǎo)”與“堵塞”兩種。

采用“疏導(dǎo)”方法，即當(dāng)受到雷擊時(shí)，盡快將雷擊閃絡(luò)后的電弧疏導(dǎo)，從而可以讓導(dǎo)線免收燒壞的風(fēng)險(xiǎn)。在瑞典和美國(guó)，常見(jiàn)的“疏導(dǎo)”方法時(shí)采用閃絡(luò)保護(hù)型線夾，具體做法是剝離絕緣子串和導(dǎo)線之間的絕緣層，然后再以保護(hù)型線夾加固。這類方法的實(shí)際操作容易，相對(duì)來(lái)說(shuō)投資較少，但缺點(diǎn)是由于使用保護(hù)型線夾，導(dǎo)致了導(dǎo)線會(huì)有局部裸露在外，存在著密封上的問(wèn)題。

采用“堵塞”方法，即為了減少雷擊閃絡(luò)的次數(shù)，從而盡量增強(qiáng)絕緣水平。在日本，常見(jiàn)的避雷器為限流消弧角，其原理就是增長(zhǎng)了雷擊閃絡(luò)的路徑，從而從根本上增強(qiáng)了線路的絕緣水平。這類方法效果較“疏導(dǎo)”法來(lái)說(shuō)更為明顯，缺點(diǎn)是實(shí)際操作難度大，成本高。我國(guó)根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平發(fā)展，大多地區(qū)采用“疏導(dǎo)式”的防雷措施，我國(guó)雖然對(duì)架空絕緣導(dǎo)線的研究起步較其他國(guó)家晚，可近幾年的防雷措施研究也漸漸重視起來(lái)，北京、上海等城市已先后開(kāi)展了防雷措施的研究實(shí)踐活動(dòng)。從全國(guó)來(lái)看，經(jīng)濟(jì)越好的城市在10kV配電線路防雷方面的措施防御得越好，在一些比較偏遠(yuǎn)的地方卻不盡人意，很多裸線在雷擊下根本無(wú)法適應(yīng)，直接導(dǎo)致故障的產(chǎn)生，上述的一些防雷現(xiàn)狀也只是應(yīng)用在大部分地區(qū)，一小部分地區(qū)的10kV配電線路復(fù)雜并且粗略，在氣候環(huán)境惡劣的情況下無(wú)法正常運(yùn)作，常常發(fā)生故障。當(dāng)然，我國(guó)也在不斷提升防雷的措施，在防雷方面越加重視，覆蓋面也會(huì)越來(lái)越廣，采用的方式也會(huì)越來(lái)越多，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，成本方面也在積極投入中。

2、10kV配電線路防雷保護(hù)措施

2.1降低接地電阻

水平接地體。通常情況下，配電線路中都會(huì)采用水平接地體方式進(jìn)行降低電阻，很多地區(qū)都是運(yùn)用角鋼、圓鋼方式進(jìn)行桿塔敷設(shè)，很多變壓器和桿塔都沒(méi)有采用防腐措施，接地體在長(zhǎng)時(shí)間的銹蝕下，表面不可避免的出現(xiàn)鐵銹，直接影響了接地體和土壤的接觸，增大了接觸電阻，導(dǎo)致配電設(shè)備接地電阻出現(xiàn)超標(biāo)問(wèn)題，針對(duì)于這一問(wèn)題，應(yīng)充分考慮到提高配電器的防腐水平，制定出一系列防腐措施，進(jìn)而提高接地器使用期限；降阻劑的施加，在水平接地體周圍上，施加高效、膨脹的防腐劑可以達(dá)到降低桿塔接地電阻的目的。

2.2保護(hù)間隙

在電網(wǎng)電壓中為了能夠確保電弧能夠持續(xù)燃燒，可以通過(guò)保護(hù)間隙的方式使得電弧有所拉長(zhǎng)，這也是比較簡(jiǎn)單的一種滅弧裝置。但保護(hù)間隙卻不能夠?qū)⒁呀?jīng)遭到雷電襲擊的工頻短路電流切斷，此時(shí)，要想及時(shí)的切斷電弧，則需要利用到自動(dòng)重合閘跟配合閘，間隙電壓也會(huì)影響電能的質(zhì)量，保護(hù)間隙在放電過(guò)程中，陡波會(huì)擊穿線圈式設(shè)備而發(fā)生放電反應(yīng)。

2.3安裝過(guò)電壓保護(hù)器和避雷器

在10kV配電線路中，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出經(jīng)常遭受雷擊的地區(qū)，集中安裝過(guò)電壓保護(hù)器，在雷電集中地區(qū)，每個(gè)桿塔安裝避雷器，這樣可以最有效地提高線路整體的防雷水平。除了過(guò)電壓保護(hù)器，還能安裝線路避雷器，效果有異曲同工之處，能承受更大的電壓，并且絕緣的效果更好，但是缺點(diǎn)就是過(guò)電壓保護(hù)器和避雷器這兩種設(shè)備很容易老化，如果經(jīng)常更換，成本就會(huì)上升，但是在防雷方面卻行之有效，為了防止這兩種設(shè)備被過(guò)度使用而迅速老化，在成本允許的情況下，可以相應(yīng)地安裝配電變壓器或者安裝免維護(hù)氧化鋅避雷器等來(lái)保護(hù)過(guò)電壓保護(hù)器和避雷器。

2.4線路絕緣水平的提高

感應(yīng)雷過(guò)電壓的幅值主要是與雷云活動(dòng)和放電的隨機(jī)性有所關(guān)聯(lián)，感應(yīng)雷過(guò)電壓所承受的幅值理應(yīng)要小于直擊雷過(guò)電壓的幅值，其范圍浮動(dòng)較大，因此很難控制，當(dāng)直擊雷過(guò)電壓的幅值小于感應(yīng)雷過(guò)電壓的幅值時(shí)就會(huì)造成10kV配電線路的故障，造成短路等現(xiàn)象，因此要提高線路絕緣水平。但是我國(guó)現(xiàn)在很多電網(wǎng)之間的距離長(zhǎng)，絕緣水平低，當(dāng)產(chǎn)生上述情況時(shí)便會(huì)很容易地造成一定的事故，而且以現(xiàn)在中國(guó)大多數(shù)10kV配電線路的同塔多回路技術(shù)來(lái)看，距離上很成問(wèn)題。在這里建議可以采取一些先進(jìn)的技術(shù)和材料，計(jì)算精確的情況下將裸線換成絕緣導(dǎo)線，這樣雖然增加了成本，但也增加了絕緣皮，提高了線路絕緣的水平，起到了幫助更好地防雷的作用。

2.5架空線路過(guò)電壓保護(hù)器

一旦架空線路過(guò)電壓保護(hù)器進(jìn)行實(shí)際工作時(shí)，主要在于其對(duì)弧角進(jìn)行了限流，國(guó)內(nèi)對(duì)適合國(guó)情的防雷技術(shù)過(guò)早的進(jìn)行了研發(fā)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)對(duì)于架空線受到雷電襲擊而產(chǎn)生斷線以及解決跳閘措施方面存在的空白。非線性電阻限流元件（氧化鋅閥片）通過(guò)串聯(lián)發(fā)生放電間隙組成架空線路的過(guò)電壓保護(hù)器。并跟以下幾方面的元件進(jìn)行配合，即：絕緣子串聯(lián)間隙的引流環(huán)；氧化鋅非線性電阻限流元件，在被雷電過(guò)電壓影響后，會(huì)發(fā)生通流動(dòng)作，釋放出大量的電壓能量，對(duì)雷電過(guò)電壓形成了有效的限制。但此方式難以對(duì)工頻電壓進(jìn)行承受，使得線路的損耗率有所降低，擁有較長(zhǎng)壽命且不需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)；利用間隙之間存在的隔離效果能夠有效對(duì)線路出現(xiàn)故障時(shí)出現(xiàn)單相死接地進(jìn)行阻止，但不會(huì)影響到線路的正常運(yùn)行。然而此技術(shù)耗費(fèi)的成本較多，需要的桿上設(shè)備也會(huì)越來(lái)越多，相應(yīng)的接地裝置的安裝也要到位。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，想要保證人們安全用電，就必須要做好城市10kV配電線路工作。所以，電力管理者應(yīng)加大力度對(duì)線路防雷保護(hù)措施進(jìn)行研究，找出配電線路頻發(fā)問(wèn)題的真正原因，針對(duì)性的采用防雷措施，進(jìn)而保證配電線路安全、正常運(yùn)行。

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