保定供電公司 李海璇 吳漢斌 柴小亮
架空輸電線路經(jīng)過的地區(qū)廣泛,受到雷電繞擊的機(jī)會(huì)很多,架空輸電線路在遭受雷點(diǎn)繞擊時(shí),輕則引起絕緣子表面閃絡(luò),從而引起線路跳閘,給用戶用電帶來影響,重則燒毀絕緣子,引起絕緣子破裂,斷線等事故,造成輸電線路較長時(shí)間的供電中斷。
架空線路因設(shè)在戶外,線路的傳輸距離比較長,裸露在空氣和野外的環(huán)境中,一般來說容易遭受雷擊,所以架空輸電線路在施工時(shí)要提前做好防雷保護(hù)措施,分布廣密的用戶低壓線路及接戶線的絕緣子鐵腳宜接地。在擊發(fā)生時(shí),它通過絕緣子鐵腳放電,將雷電流泄入地以起保護(hù)作用。具體的措施有以下幾種方法:
1.提高架空線路本身的絕緣水平。在線路上采用絕緣性能較好的瓷橫擔(dān),這種線路的耐雷水平要比鐵橫擔(dān)線路高得多,能夠有效的較少線路的閃絡(luò)。當(dāng)線路受到雷擊時(shí),產(chǎn)生瞬間高壓電流,發(fā)展成相間閃絡(luò)并產(chǎn)生工頻電弧,由于鐵橫擔(dān)容易導(dǎo)電,造成雷擊跳閘的次數(shù)比較多,而用吃橫擔(dān)可以減少相間的閃絡(luò)。為了提高架空電線的防雷水平,可以在鐵橫擔(dān)混凝土電桿線路上,可改用高一絕緣等級(jí)的絕緣瓷瓶,提升線路的防雷水平。
2.利用三角形頂線作保護(hù),提高線路的絕緣水平。在一把情況下,3kV~10kV線路的中性點(diǎn)通常是不接地的,可以在三角形排列的頂相絕緣子之間裝保護(hù)絕緣間隙,當(dāng)雷電繞擊頂線,承受的電流超過臨界電流時(shí),絕緣間隙被擊穿,對(duì)地泄放雷電流,保護(hù)接地導(dǎo)線不被燒毀,一般也不會(huì)引起線路跳閘。
3.加強(qiáng)對(duì)線路絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)。由于線路的電桿高度不同,在線路的交叉跨越的地方,線路的接頭、開關(guān)等地方,就是線路絕緣的薄弱點(diǎn),在受雷擊時(shí),線路產(chǎn)生瞬間高壓,這些地方最容易被雷電擊穿,發(fā)生短路,影響線路的安全,對(duì)這些薄弱點(diǎn)處,需裝設(shè)管型避雷器或保護(hù)間隙加以保護(hù)。
4.采用自動(dòng)重合閘或自重合閘熔斷器作輔助防雷措施。實(shí)踐證明,當(dāng)架空線路受到雷擊時(shí),要完全避免相間短路是不可能的,這就需要我在在施工時(shí)做好保護(hù)措施。采用線路斷路器跳閘或者熔斷器自動(dòng)跌開,降低線路產(chǎn)生的瞬間高壓電流,電弧熄滅,保證線路的安全,在自動(dòng)重合閘熔斷器的保護(hù)作用下,線路會(huì)很快接通,電弧一般不會(huì)復(fù)燃,又能恢復(fù)供電,在雷電繞擊后,自動(dòng)重合的時(shí)間很短,時(shí)間不大于1ms,對(duì)于一般用戶影響不大,從而可以減輕雷害事故的影響。
5.裝設(shè)移相電容器。為了提高線路電壓穩(wěn)定,可以進(jìn)行系統(tǒng)無功補(bǔ)償,在高壓配電線路上裝設(shè)移相(補(bǔ)償)電容器。由于裝在高壓架空線路上的電容器既屬較貴重設(shè)備,在雷電繞擊的情況下,容易損壞,成為電力架空線路中的絕緣薄弱點(diǎn),應(yīng)該在絕緣的薄弱點(diǎn)安裝閥型避雷器或保護(hù)間隙予以保護(hù)。
分布廣密的用戶低壓線路及接戶線的絕緣子鐵腳宜接地。在擊發(fā)生時(shí),它通過絕緣子鐵腳放電,將雷電流泄入地以起保護(hù)作用。
在一般情況下,220/380V低壓架空線路的分布很廣且密,經(jīng)過的山區(qū)地帶也比較多,尤其在多雷區(qū)單獨(dú)架設(shè)的低壓線路,如果防雷措施做的不好,很容易受到雷擊。同時(shí),由于低壓架空線直接引入用戶,而低壓設(shè)備絕緣水平很低,人們接觸的機(jī)會(huì)又多,在遭受雷電繞擊時(shí),容易造成安全事故。因此,必須考慮對(duì)低壓架空線路的保護(hù),以及當(dāng)雷擊線路時(shí)雷電波沿線路侵入用戶室內(nèi)的防雷保護(hù)問題。其具體措施如下。
1.一般用戶低壓線路及接戶線的絕緣子鐵腳宜接地。當(dāng)?shù)蛪壕€路在遭受雷擊時(shí),產(chǎn)生的瞬間電壓就能通過絕緣子鐵腳放電,把雷電流泄入大地而起到保護(hù)作用。根據(jù)實(shí)際的要求,其接地電阻不應(yīng)超過30Ω,由于在土壤電阻率在200Ω以下地區(qū)的鐵橫擔(dān)水泥桿線路,在一般施工的過程中,因連續(xù)多桿自然接地作用,能夠有效的將瞬間電壓接入地下,可不再另設(shè)接地。對(duì)于重要且容易遭受雷擊的地方,宜在電壓線路進(jìn)入室內(nèi)前50m處安裝一組低壓避雷器,將電流導(dǎo)入地下,進(jìn)入室內(nèi)后再裝一組低壓避雷器。在室內(nèi)有電力設(shè)備接地裝置的建筑物,在進(jìn)行防雷時(shí)的方法就比較簡單,因?yàn)樵谌肟谔幰藢⒔^緣子鐵腳與接地裝置相連,可以有效地的將雷擊電流引入地下,可以不必另設(shè)接地裝置。
2.在人員密集的公共場(chǎng)所及由木桿或木橫擔(dān)引下的接戶線,為保證更多人的安全,其絕緣子鐵腳應(yīng)接地,并要設(shè)置專用的接地裝置,擴(kuò)大防雷保護(hù)的范圍。
但是在水泥電桿(即鋼筋混凝土電桿)的自然接地電阻若不超過30Ω的可不設(shè),由于它能夠起到防雷的效果。在年平均雷暴日不超過30天的地區(qū),低壓線路被建筑物及樹木屏蔽,或接戶線距低壓干線接地點(diǎn)不超過50m的,由于遭雷擊機(jī)會(huì)較少,安全性比較高,其接戶線的絕緣子鐵腳可不接地。在多雷區(qū)或易遭雷擊的地段,低壓線路的遭受雷擊的機(jī)會(huì)比較多,直接與架空線路相連的電表宜設(shè)防雷裝置,一般要加入接地裝置。對(duì)于一般用戶,可在低壓進(jìn)線第一支持物處,裝一組低壓避雷器或者擊穿保險(xiǎn)絲,亦可將進(jìn)戶線的絕緣子鐵腳接地,其工頻接地電阻不應(yīng)超過30Ω,對(duì)于易受雷擊的地段,直接與架空線路相連的電動(dòng)機(jī)或電能表,宜加裝低壓避雷器或間隙保護(hù)。
通過分析可以看出,架空電線在遭受雷電繞擊時(shí),需要提前做好防護(hù),能夠有效的控制電力安全事故和大面積停電事故的發(fā)生。只要我們采取合理的保護(hù)措施,我們就能盡可能地減少雷電造成的危害,保證電力系統(tǒng)的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行,提升電力服務(wù)的效率。
[1]談文華.萬載揚(yáng).實(shí)用電氣安全技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
[2]張慶河.電氣與靜電安全[M].北京:中國石化出版社,2005.