胡学志(国网四川省电力公司凉山供电公司,四川凉山651000)
10kV电力线路雷击故障及其防雷策略
胡学志(国网四川省电力公司凉山供电公司,四川凉山651000)
目前,科学技术不断进步,从而使我国的电力事业等得到了长足的发展,各种产业结构进行了产业升级,使得各方面对电力的需求不断加大。随着社会经济的不断进步,人们的日常生活供电需求越来越多,所以,努力提高我国的电力方面的配套设施设备质量成为当务之急,随着10kV配电线路的不断普及和发展,逐渐成为整个电力线路的关键,然而,由于天气变化频繁,设施设备数量比较少甚至老化等这些因素的直接或者间接的影响,导致其很容易发生故障,从而对整个电网线路的正常运行产生了很大的影响。本文根据日常中的不同的雷击危害,主要讲述了10kV电力线路中的雷击故障以及采取的一些防雷措施。
10kV电力线路;雷击故障;防雷
随着经济不断发展,电能逐渐在日常生活中普及开来。然而由于受到电力线路的一些安全事故的影响,必须采取一定的防雷措施,保证整个电网的正常运行。一旦电力线路发生雷击故障,一方面会对电力设备产生一定的影响,另一方面会直接影响人们的安全。10kV电力线路作为一种比较常见的配电线路,尤其在夏季,很容易受到雷击导致短路现象,造成一定的危害,所以,必须采取一定的措施进行防雷,从而降低整个电力线路雷击的频率,不断加强电力线路的设施和设备完善措施。随着出现电力事故的增多,不断加强整个电网系统的快速发展成为当务之急。
1.1 雷击种类
目前,根据不同的种类,雷击过程主要包括直雷击现象和感应雷击现象。
(1)直雷击。当云层中带电部分直接对目标放电产生的雷电现象称之为直雷击,这种雷击具有很强的危害和破坏性,不容忽视。另外,直击雷在进行放电的过程中,会形成一个很大的磁场,称之为脉冲磁场,由于大地和导线之间会形成一种电力回路,这种磁场就会穿透这个回路,从而形成一种电磁感应的过电压。由于直雷击对电力线路直接进行雷击的现象比较少,所以,10kV配电线路设施中不会单独配置相应的防雷设施比如避雷针和避雷线等。
(2)感应雷击。在发生雷放电现象之前,电力线路上的正电荷逐步被吸引集中在突变点附近,进而转入附近的导线被束缚起来,而负电荷则被分散到线路的两端。一旦云层发生放电现象,正电荷逐步释放,相应的负电荷就要进行补充,这样在线路的两侧就形成了一定的电压迅速传递,最终以过电压的形式存在。此外,感应雷击也会形成相应的过电压称之为静电感应过电压,这两种过电压一旦相遇就会发生重叠组合,其过电压可以达到500kV左右,具有很强的破坏力,对电力线路设备造成了很大的危害,所以,很容易出现故障。
1.2电力线路雷击故障危害
我国的科学技术虽然取得了一定的发展,但是很多雷击现象带来的安全事故还是无法避免的,这种雷击事故给一些线路电缆设施和设备带来的危害不容小觑,尤其对一些附近的建筑。这种雷击事故带来的过电压会严重危害相应设备,甚至出现跳闸现象,从而造成大范围的电力故障,中断电力输送,甚至引发严重的火灾,给人们的生命财产安全带来严重的损失。
2.1 雷击故障原因
目前,由于一些自然因素和人为因素的影响,导致很多雷击事故的发生,受到这些可控因素和不可控因素的影响,一些研究人员逐步把重点转移到可控因素上,来降低雷击故障带来的危害。随着现在科学技术的不断进步和发展,研究人员逐步对危害因素进行深入分析和排查,并不断根据技术创新进行初步完善,从而达到减少雷击故障的目的。雷击故障发生原因可以从以下几个方面来进行探讨:①在电网系统运行过程中,由于一些电力设施设备和相关管理制度不完善,导致在一些雷击次数比较多的地区和领域,使得10kV配电线路的防雷设施没有到位,一些规章制度也没有及时进行完善,并且缺乏一些专业人员的技术监督,指导不到位等。②由于不同的区域地理条件不同,导致在进行防雷设施布置工作时,死板的按照自己的一些套路,并没有结合当地区域的实际情况,虽然进行了一些防雷措施,然而并没有取得预期的效果,甚至导致一些防雷保护设备在雷击过程中遭到了严重的破坏。③一些管理部门没有对10kV配电线路予以高度重视,另外,相关政府部门对电力部门的财力支持不到位,导致电力部门有心无力,使得相关防雷水平达不到相应的标准,防雷设置数量比较少。另外,由于一些工作人员职业素养比较差,没有按照相关制度要求对电力线路进行相应的定时检查,从而忽略了一些安全事故的发生,这种安全隐患在未来会造成很大的危害。
另外,由于一些电力线路本身具有引雷的特点,所以在配电线路建设过程中,尤其是在一些空旷区域,带有一些金属结构的螺栓练街舞本身具有引雷的特性,一旦云层发生放电现象,这种结构很容易吸引电荷发生雷击。另外,虽然一些电力线路采用架空设置,但是这些导线附近或多或少的也会具备一些突起物,这些物体很容易担当连接物角色,云层一旦发生放电,电荷就会顺着这些物体下行,这样云层电荷就会和导线的电压发生重叠现象,很容易引发雷击事故。另外,在架设导线的时候,一定要选择合适的区域,一些空旷地区的地形或者一些地形比较复杂的区域,很容易导致雷击故障,其过电压对整体的危害非常大。
2.210kV配电线路防雷策略
目前,10kV配电线路主要采取以下几种防雷策略:
(1)使用终端杆塔。这种防雷措施就是在电力线路的末端安装避雷装置,这样一旦发生电磁能力转化,可以有效防止异常现象的发生,防止电压发生过高现象。
(2)架空绝缘导线。这种防雷措施就是把绝缘导线进行架空处理,这样一旦绝缘导线上方发生雷击现象,由于直雷击和感应雷击带来的过电压非常大,很容易使线路的绝缘层发生破坏,甚至造成火灾事故,因此,可以使用疏导法或者堵塞法来防止雷击过程中绝缘导线破坏,防止火灾事故的发生。
(3)使用交叉跨领域的电力线路。这种防雷措施就是在两种不同级别的线路中,使用一种交叉的方式实现跨领域,这样可以有效避免由于级别不同导致的线路跳闸现象的发生。但是在使用这种防雷措施时,需要注意的一点就是一定要设置好线路交叉的垂直距离。
(4)使用同塔多回路架设。在电力线路操作的时,由于很多线路的绝缘措施一致,所以往往在回路比较多的区域设置相同的防雷措施,所以,采用同塔多回路的架设方式,其绝缘方式一般选择不平衡式,这样才能进一步提高防雷设施水平。
3.1 避雷针
在所有的防雷装置中,避雷针是一种比较受欢迎的设施,其年代比较久远,早期的时候主要是利用一种羊角装置进行电路输送,这种装置可以防止设备受到雷击的影响。随着科学技术的不断发展,避雷针逐渐发展起来,其设施水平也得到了很大的提高。后来逐渐出现了一系列新型的避雷针比如碳化硅避雷针以及氧化膜避雷针等,这些改进的避雷针不但可以防止设施受到雷击的影响,防止电压过高,还可以保护这些设备受到一些过电压的影响,防止其受到损害,给人们带来了很大的方便。相应工作人员可以根据不同的雷击故障来设置不同的电阻进行接地处理,从而可以有效减少电力线路受到雷击的概率,大大提高了安全性能。
3.2 架空避雷线
通常情况下,在一些大型的建筑设施和设备中,一般使用架空避雷线。它的主要作用是可以有效提高避雷装置结构的可靠稳定性,另外,这种避雷线一般都具有屏蔽功能,这样就可以大大提高这种装置的使用性能,提高避雷效果,目前在社会中得到了广泛的应用。
3.3 保护器
保护器中使用最多的就是防雷过电压保护器,它可以和绝缘导线并联使用,通过串联间隙来实现避雷。这种保护器本身就具有很多的特点,其经济型、安全性比较高,不断受到人们的亲睐。然而,值得注意的是,相关人员在进行保护器安装和调试工作中,一定要避免失误带来的损失,从而可以大大提高保护器的避雷效果。
3.4 提高导线绝缘性
为了减少雷击故障发生的概率,可以提高相应导线的绝缘性。相关工作人员必须认真总结一些技术措施,提高导线的绝缘水平和导线的质量,并严格按照规定和制度措施对相应的导线进行绝缘工作检测,一旦发现故障及时进行处理和汇报,从而提高相应的防雷水平。
随着科学技术的不断发展,我国的电力行业得到了长足的发展,电力系统相关领域已经渗透到家家户户。所以,如果电力线路一旦发生故障,就会给国家、电力系统以及人们的生命财产安全带来严重的威胁,所以必须提高相应配电线路的质量和运营措施,减少经济损失,与此同时,采取一定的防雷措施和防雷装置,从而保证电力系统正常高效运转。
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2095-2066(2016)30-0067-02
2016-10-2
胡学志(1981-),男,助理工程师,本科,主要从事电力系统及其自动化工作。