简析配电线路防雷与接地应对措施的分析高金梅

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第6期   作者:高金梅
[导读] 我们国家的电力工业在现如今的发展状况十分的良好,
        摘要:我们国家的电力工业在现如今的发展状况十分的良好,为了能够让电网可以更加具有安全性,电力的企业对于电网进行了相应的改造,电网的改造可以提高电网的运行安全性,与此同时,让电网的可靠性也得到了有效的提高,但是,在夏季的雷雨大风天气当中还是给电网设备带来了很大的危害和影响,特别是雷电的影响。雷电能够造成配电电线发生短路的情况,让电网的设备出现事故,如果,配电线路发生了短路就会带来很大的损失,所以,配电线路的防雷和接地工作一定要做好,防止雷电给配电线路带来严重的影响。
        关键词:配电线路;防雷;避雷器;应对的措施
        1 配电线路雷击过电压的危害
        尽管当前的科学技术水平较高,但是由于配电箱线路长期暴露,其会受到自然环境的影响,由此可见雷害事故是不能完全避免的。所以,需要加强对相关设备以及电力线路运行的相关研究,对常见的雷害事故发生原因和位置进行分析与总结,通过多方途径进行防护。通常情况下,在发生雷害事故时,雷害过电压相对较高,远超于电气设备的绝缘体,从而引发跳闸现象,造成局部区域的供电中断,严重时会出现火灾事故以及触电事故,造成较大的经济损失。
        2 配电线路常见防雷方法
        2.1 避雷器的安装
        如今大多数情况下,无论是户外的配电高压线路还是靠近建筑的、建筑内的配电线路主要的防雷方法还是使用避雷器;避雷器的安装能够有效地阻断雷电的过压电流与减小感应现象从而减少过压电流的破坏;但是避雷器作用的范围比较小,必须要结合地区的雷击情况进行使用才能够起到效果,避雷器如今的使用成本也还偏高只能间断性、针对性的进行使用。
        2.2 避雷线的架空
        这种防雷措施主要是将避雷线架空,并发挥其屏蔽作用,以防止配电线受到雷电破坏。其防雷效果良好,不用进行维护,但是其成本相对较高,绝缘性较低,易出现反击反击闪络现象,必须在和其余防雷设备结合下才能发挥较好的防雷效果。所以,这种防雷措施只适用于雷击较为频繁的地区。例如某地区对配电网进行改造时,将部分配电线路架设于山顶上,雷击现象较为频繁和严重,因此,必须采取架空避雷线的方法对其进行有效的防雷,同时提高配电线路的绝缘效果,同时降低配电线路的接地电阻等防雷措施,使得避雷线能够发挥最大的防雷效果。
        2.3 配电线路绝缘层耐压性的提高
        配电线路绝缘层耐压性的提高,能够使得配电线路在较高雷电过电压影响下出现的工频续流、闪络等现象时,能够使配电线路的放电爬距过大,不能建弧,最终熄灭,避免线路安全事故的产生。
        2.4 配电线路过电压保护器的安装
        配电线路过电压保护器的避雷性能与避雷器基础相同,其主要是在安装具有绝缘性能的导线线路时,不用将电路的绝缘层剥开,而是在配电线路的外间隙处安装过电压保护器,使得配电线路得到有效的防护。其不仅避免雷电存在的过电压现象,同时不受工频电压的影响,使用寿命长,无需进行维护。
        3 不同类型配电线路的防雷与接地措施
        3.1  10KV裸导线线路
        在10KV裸导线线路假设避雷线的方法较为有效,但是施工成本较高且不方便,所以对于该类型线路通常采取在雷电频发地段安装避雷器,按照施工标准做好杆塔接地,根据吸纳路绝缘子放电电压、避雷器残压、雷电波陡度及波速等数据进行计算,确定避雷器的安装距离以及设备类型,能有效避免雷击电路安全事故的发生。


        3.2  10KV架空绝缘线线路
        随着城市规划的进行,配电网系统线路也进行了相应的规划改造,目前大多数配电线路都使用了连连聚乙烯(XLPE)架空绝缘线,若采取与裸导线线路一样的防雷措施易导致雷击后绝缘线断线事故,当雷电过电压闪络,在两相或三相之间闪络形成金属性短路通道,引起较大工频电流持续至变电站跳闸[3]。对于10KV架空绝缘线线路,可以采取以下防雷措施:①使用防雷绝缘子,提高线路绝缘子耐压水平;②在雷电频发地段安装线路避雷器,计算好避雷器之间的档距;③局部增加绝缘子强度,延长闪络路径,是电流因放电爬距过大而不能建弧,最终熄灭;④因裸导线断线事故发生概率低于架空绝缘线路,因而可采取局部玻璃绝缘层是指成为裸导线的方式来降低雷害,但是该方法线芯会浸水极易导致导线内部的线芯受腐蚀。
        3.3  10KV电缆线路
        线路电缆化本身就能降低雷击概率,导致人们忽略了电缆线路的防雷装置配备。国外研究试验报告指出,XLPE电缆在潮湿环境下运行形成水树枝,在电厂作用下继而形成电树枝,,使其耐受电压值降低,成为配电网系统中绝缘做薄弱的部分。采用氧化锌避雷器是延长电缆新路使用年限最有效的方式根据电缆结构特点,应在其终端附近安装避雷器,接好金属屏蔽接地装置。
        3.4 架空与电缆混合的线路
        该线路类型由于受架空与绝缘线路混合点波阻抗及电压幅值的影响,电缆线段的绝缘水平需高于架空线段,通常采取电缆线路首末段安装避雷器的方式来限制过电压,降低雷击线路安全事故发生的概率。
        3.5 低压线路
        对于低压线路,应在变压器出口安装抵押避雷器,做好接地电阻不大于4欧的接地装置,在电源点接好中性点直接接地线。此外,低压线路需要重复接地,在干线以及直线终端处都应进行接地配置,接地电阻不大于10欧,接户线上的绝缘子贴胶进行接地以防雷电岩抵押线路侵入用户。
        4 配电变压器的防雷与接地措施
        配电电网在变压器的选择时,通常都会选择性能高的变压器。这种变压器在雷电击中线路以后,可以利用避雷器的作用,使接地电阻上流经大电流时产生压降,使得中性点电压升高。在中性点电位的作用下,低压绕组上流经冲击电流。由于低压三相绕组中流经的电流大小相等、方向相同,低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流,产生很高的零序磁通,使得高压侧感应出很高的电势,感应电势沿绕组分布,在中性点的幅值最大,引起中性点绝缘击穿,同时由于层间和匝间的电位梯度相应增大,引起高压绕组层间和匝间击穿。既然是中性点电压是由接地电阻引起的,可采用高压侧避雷器的接地与中性点接地分开,采用单独的接地线和接地网,利用大地对雷电波的衰减作用,基本可以削除中性点电压升高引起的绝缘击穿。当雷电波从低压侧入侵时,低压绕组中有冲击电流通过,在高压绕组上产生感应电动势,使得高压侧的中性点的电压大大提高,高压绕组的层间和匝间的电位梯度相应增大,引起高压绕组层间和匝间击穿。此时可在低压侧加装避雷器来解决此问题。
        结语
        雷电对于配电系统的危害极大,易造成电力系统瘫痪,导致电路相连的电气设备受损,甚至发生失火爆炸等安全事故,危害到人们的生命财产安全。目前普遍使用的防雷与接地有效应对措施中,主要有安装氧化锌避雷器、避雷线架空、提高配电线路绝缘层耐压性、安装配电线路过电压保护器、使用钳位绝缘子等,这些有效措施的采取需根据配电线路的不同类型、避雷效益等因素进行综合考虑,争取最大程度降低雷击电路事故的发生。
        参考文献:
        [1]罗创涛.简析配电线路防雷与接地应对措施的分析[J].科技与企业,2013,(17):153-153.
        [2]崖望洲.简析配电线路防雷与接地应对措施的分析[J].房地产导刊,2013,(2):153-153.
        [3]范晓红.关于配电线路防雷与接地应对措施的研究[J].读书文摘,2016,(12):140-140.
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