1导言
城乡电网主要为10kV架空配电线路,该线路途径存在着复杂的地理环境,且处于较低的绝缘水平,因雷击造成事故而跳闸的概率较高,在配置架空配电线路时,需实施良好的防雷措施。依据运行线路的实际配置中,改善防雷配置措施,可对配电线路的雷击跳闸率进行有效控制,避免因雷击影响而对10kV架空配电线路造成损伤,保证日常生活中人们的安全用电。
2雷击对于10kV架空配电路的威胁
2.1雷击事故形成的原因
在自然界的各种现象当中,雷电属于一种重要的天气现象,雷击现象的形成原因是很多的。在大多数情况下,一般是由于地表的湿气较重,在受到高温蒸发之后上升到高空当中,并且和大气当中存在的水蒸气进行结合,在凝结之后就会产生冰晶或者水滴,在逐渐累积的情况下就会形成大片的积云。大片的积云不断地摩擦就会产生气流,在不断摩擦的过程当中积云就会形成正负两种电荷,称之为电云,同时伴随着光现象和声现象,这就是所谓的雷击。而当雷接触到地面的导体时,就会出现雷击事故。
2.2雷击对于10kV线路造成的危害
在10kV架空配电线路或者电网系统当中,很大程度上会受到雷击的影响。因此在线路导线方面就会产生相对强烈的电磁感应,此种情况就会在短时间之内形成相对较高的电压,所产生的电压已经远远地超过了电网线路当中的电压负荷。因此,如果线路被雷击中,就会对电网的线路产生相当大的影响,比如造成线路以及设备的烧损、跳闸以及避雷器烧坏等后果,在对电力设备造成影响的同时也会对电路的正常运行产生一定的影响,造成巨大的经济损失。
3 10kV配电线路雷击的过电压形式
3.1直击雷过电压
直击雷过电压,即为雷云在击中一些建筑物的过程中,该物体的内部会产生强大的雷电电流,而当雷电电流在其中流过时,就会使得该物体的内部产生相当高的电压降,比如杆塔、电力装置等,都非常容易出现直击雷过电压。
3.2感应雷过电压
感应雷过电压,即为雷电在击中附近大地的时候,导线上本身的电磁感应会产生相当大的过电压。一般情况下,感应雷过电压分为两部分,即静电分量和电磁分量两个部分共同构成。在静电分量当中,主要是通过先导通道当中的雷电荷所产生静电场的突然消失而引起电磁感应电压,其值可以达到很高。在电磁分量当中,主要是利用先导通道当中的雷击电流所形成的磁场变化而引起的感应电压,其中的导线和放电通道呈现出相互垂直的状态,两者之间所存在的互相感应现象是不大的,也就是电磁感应。在此种情况下,电磁分量相对于静电分量来说是相当小的。因此在这两部分中,静电分量起到的作用是相当大的。在10kV架空配电线路当中,线路所产生的闪络或者故障的主要原因不是直击雷过电压,而是感应雷过电压。因此配电线路受到直击雷过电压的影响是相当小的,配电线路受到感应雷过电压的故障比例是相对大的,因此需要对感应雷过电压的防护措施进行全面分析研究。
4 10kV架空配电线路防雷措施
4.1辅助线路绝缘水平提升
运输过程在很多10kV架空配电线路中的影响因素包括气流、地形地貌。因此很容易有重复性闪络情况出现,该现象长于山区的供电线路中发生,该区域为了节省线路的走廊,一般情况下,在供电线路中会使用相同杆塔,多个回路技术,设置架空配置电线路,以该形式确保线路的走廊成本得到节约,有效改善对线路的投资,但需重点关注在线路或线路中间相同杆塔,多个回路技术会导致距离较远的现象,若雷击相同回路中对线路,会引发线路的绝缘子击穿地面的现象。在此过程中,还会严重影响到相同杆塔中的多个回路,在一定程度上威胁到配电线路对供电可靠性。针对现有情况,可采用将线路绝缘增加的形式,保证提升线路绝缘水平,用绝缘导线对裸露的导线加以替代,并增加绝缘子片数量,还可以于绝缘子支架和带线增加和更换绝缘子型号和绝缘皮。
4.2防护架空绝缘导线雷击断线
一是需保证局部线路的绝缘水平提升,若有感应雷过电压情况出现在配电线路中,会严重破坏线路外部的绝缘体绝缘子。因此,需对电路材料的质量加以保证,在施工安装中,应按照相应规范在施工中进行合理安装,确保配电线路外部绝缘体从根本上提升绝缘层次。雷击架空配电线路的主要原因为处于较低对线路绝缘水平,针对现有情况,需增强电路的绝缘能力。二是应安装避雷器,保护10kV架空配电线路。在选择避雷器方面,匹配时需按照地区线路特征,氯化锌避雷器是10kV架空配电线路中相对实用的避雷器,可以良好转化产生的过量电能,确保隔离效果,在电阻片的上方位置安装,可保证运行系统,不会影响电压,最终对长期稳定运行线路加以保护。三是在选择避雷器安装位置方面,需依据本地经济情况和天气情况进行考量,以合适的位置安装避雷器,于重要设备上安装避雷器。
4.3保证10kV配电设备的接地电阻降低
一是接地体水平方式,该方式在一般的配电线路中都可以应用,在保证有效改善配电设备接地网的同时,需确保采取防腐措施应用于开关的接地装置、变压器及杆塔,若未合理实施防腐措施,于长时间腐蚀下,会很大程度上增大接地电阻,导致配电设备超标电阻。二是通过降阻剂有效控制电阻,于水平接地体周围增加高效膨胀土,有效控制电阻,从而有效降低杆塔的接地电阻。
4.4有效保护配电设备的防雷
在防雷保护配电设备时,可于配电器的低压两侧安装避雷器,从而有效连接低压侧的中性点、变压器的外壳及高测压的避雷器,从而形成及四点共一地现象。基于现有情况,接地电阻需对规定的配电变压器电阻容量加以满足,表示配电变压器超过100kVA低于4Ω,在柱上开关的防雷措施方面,为保证运行电网需求,应在电网中安装柱上刀闸和开关,确保灵活运用配电网。值得关注的是,很多时候并没有有效应用防雷设备,只是开关一侧安装避雷器,但在断开开关时,就会全面形成电波反射,从而明显损伤设备开关。针对现有情况,需有效保护设备中的刀闸或开关,于两侧安全避雷器,从而防雷保护刀闸或开关。在防雷保护电缆分支箱时,常采用避雷器的方式进行防雷,在安装期间,需在整个回路中的每个单元安装避雷器,但会增加成本,并降低系统运行对的整体可靠程度。不仅如此,还应避免安装环网单元。
5结论
10kV架空配电线路存在着较小的结构,在遭受雷击后,会有较高的跳闸率出现,需要勘察线路铺设现场,从实际角度考量,挑选针对性的防雷措施,确保有序运行电力系统。
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