張翔
摘要:電能是人們日常生活和工作中的必備能源。隨著社會的不斷發(fā)展,電力線路的增多,雷電對我們供電系統(tǒng)的影響也是越來越大,配電網(wǎng)線路防雷系統(tǒng)的研究也就顯得越來越重要。配電網(wǎng)和配電線起到連接電力供應整個電力使用的紐帶作用,它也是整個電力供應過程中極易出現(xiàn)問題的一環(huán),而雷電具有極強的破壞性,因此防雷變得尤為重要。
關鍵詞:10kV配電線路;防雷措施;應用
引言
到目前為止,人們的日常生活已離不開電力,隨著經(jīng)濟的持續(xù)進步,企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展對于電力的需求正在逐年增長,為了能夠更好的供應電力,我國大部分配電線路基本上均升級至10kV,雖然該配電線滿足了人們生活與企業(yè)發(fā)展的需求,但是10kV配電線由于電壓過高,容易受到雷電破壞,本文就10kV配電線路防雷措施進行詳細闡述。
1雷電的破壞
長期以來,雷擊均是致使電力系統(tǒng)遭受故障的主要因素。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,超過60%的配電線路故障均是由于雷擊所致。在架空配電線路中,因本身處于空曠地帶,線路之間相互交錯,使得遭受雷擊的風險極大。此外,10kV配電線路較其他線路,自身的電壓等級相對較低,這導致該線路的絕緣水平相對有限,雷擊過電壓非常容易導致配電線路發(fā)生絕緣閃絡問題,并因此引發(fā)停電故障,極不利于線路運行安全性和穩(wěn)定性的提升。
1.1雷電感應
天空中的帶電云層和與大地之間產(chǎn)生的巨大靜電場。在雷擊作用下出現(xiàn)大范圍的電力釋放,當正負電荷與附近地面中的導體、電力線路以及金屬設備相接時,就會產(chǎn)生束縛電荷。由于無法快速疏散電荷而形成了感應過電壓。尤其是當雷擊放電與輸電線路相交時這種感應器過電壓的數(shù)值可達到數(shù)百千伏,瞬間導致整個電力網(wǎng)絡中的線路由于電流和電壓過大出現(xiàn)絕緣閃絡的現(xiàn)象,進而影響到整條線路上的所有連接的電氣設備受到破壞。
1.2直接雷擊
當雷電直接擊打在架空電線路或是與建筑物接觸時,強大的雷電所造成的電波會沿著輸電線路直接進到建筑內部。同時高電位以及閃絡放電的原因造成室內電氣設備的損壞。雷電生成的電流值和電壓數(shù)值非常高,低則幾萬伏瞬間電壓值可達到幾百萬伏。而且它出現(xiàn)的時間非常短暫,短時間所釋放出的巨大能量從功率角度來看具有強大的破壞力。
2 10kV配電線路發(fā)生雷擊現(xiàn)象的主要原因
2.1線路設計安裝不合理
配電線路本身的設計與安裝對避雷效果也會有很大的影響,一般情況下,各地區(qū)在實際10kV配電線路設計時都是按照配電需求與規(guī)范標準進行的,對于避雷設計沒有進行重點規(guī)劃。就導致配電線路的防雷措施與當?shù)氐牡刭|條件與氣候條件不適應,防雷措施的安裝就無法真正的發(fā)揮避雷的效果。另外,在進行配電線路防護工作時,沒有充分的考慮其防雷作用,從而為配電線路運行留下安全隱患,導致10kV配電線路雷擊事件頻發(fā)。
2.2防雷設備配置不足
不同的電子設備需要配置不同的防雷裝置,我們僅僅做到按要求安裝防雷設備是遠遠不夠的,我們還要做到可以確保防雷設備配置的完好。我們常見的避雷針、避雷線以及避雷網(wǎng)和不常見的避雷帶都是我們防雷設備中接閃器的一種。我們常見的這些避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和不常見的避雷帶對材質的要求也是嚴格的,不符合質量標準的設備會對整個防雷系統(tǒng)造成嚴重的影響,采用高品質高規(guī)格的避雷針,可以利用自己“身高”的優(yōu)勢,將雷電通過導體,導入到大地里面去,對供電設備保護起到一定的作用,也能確保用電客戶的設備安全。除了這些防雷裝置,不常被人們所知的還有金屬氧化物避雷器、排氣式避雷器、閥式避雷器等等避雷設備。無論是哪一種避雷設備,在配置上都應嚴加把關,投入更多的技術方面的研究工作。
3 10kV配電線路防雷措施的具體應用
3.1規(guī)避外力破壞
外力對配電線路的影響是較為嚴重的,如在配電線路經(jīng)過的地區(qū),由于出現(xiàn)交通事故導致配電線路的電線桿被撞斷,使配電線路發(fā)生故障。對于配電線遭遇外力的破壞是無法完全杜絕的,所以,在配電線經(jīng)過的區(qū)域,當?shù)赜嘘P部門應當組織相關工作人員,對配電線路周圍進行定期巡查,盡量減少外力對配電線的破壞。在部分發(fā)達地區(qū),支撐配電線的電線桿可能會因為使用時間過長,出現(xiàn)老化的現(xiàn)象,此時電線桿最容易因為外力而被破壞,所以,當?shù)仉娏Σ块T應當在老舊電線桿出張貼警示標志,另外,電力部門對于老舊的電線桿應當及時上報更換。隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高,人均GDP增長快,政府部門應大力招資,建立專門的配電線路團隊,切實保障10kV配電線路安全。
3.2提高線路絕緣水平
以目前情況來看,提高配電線路的絕緣水平,對線路的防雷水平具有一定程度上的提升。據(jù)研究表明,在配電線路遭遇雷暴雷擊時,一般分為直擊雷與感應雷兩種,在我國的配顯現(xiàn)遭雷擊情況中,大部分都是感應雷。直擊雷是雷電直接擊中配電線,相比感應雷,直擊雷的波動范圍小,但是配電線肯定會受到較大的傷害;感應雷是因為在雷云在中的雷電受到配電線中的電流所影響,產(chǎn)生了感應,使配電線遭受雷擊,且感應雷的波動范圍較廣,可能會導致配電線路產(chǎn)生大規(guī)模癱瘓。所以,要加強配電線路中的線路絕緣性,減少電路中電流與雷電之間的感應,降低雷擊率。
3.3線路避雷器
氧化鋅避雷器是目前在電力網(wǎng)絡設備用于防雷裝置中的一種防雷設備,這種避雷器主要分為空氣間隙和無間隙兩類。有空氣間隙的設備能夠解決因瞬間雷擊而成生的跳閘、斷線的問題;而無間隙的避雷器只能控制因雷電所產(chǎn)生的較大電壓和被截斷的工頻續(xù)流,同時能夠再出現(xiàn)閃絡之后吸收雷電所釋放的電力能量。在使用氧化鋅避雷器時避雷設備與被保護的電氣設備之間必須要符合以下幾個條件:首先,氧化鋅避雷設備在泄流之后的產(chǎn)生的殘余電壓要低于被保護設備所能夠承受的最大的電壓值。二者之間的伏安特性應當能夠相互契合;其次,要注意設備所產(chǎn)生的放電電壓要低于被保護對象所具有的電壓值,也就是說二者之間的伏秒性要相互契合。
線路避雷器能夠有效地提高電力線路對于雷擊的耐受能力,降低因雷擊而產(chǎn)生的跳閘概率,使電力線路能夠穩(wěn)定運行。然而這種設備也存在一定的局限性:首先,動作電壓以及殘留電壓等參數(shù)在設備生產(chǎn)過程中就已經(jīng)預設,無法在后期進行調節(jié),無法依據(jù)實際情況進行差異性保護;其次,避雷器設備主要是通過流容量來吸收電流,由于其具有局限性導致避雷器遭受雷電流量過大時,無法承受雷電流所產(chǎn)生的能量而引發(fā)爆炸;再次,避雷器設備很容易在使用過程中出現(xiàn)老化,損壞的問題,尤其是處于長期電壓負荷的作用下,避雷器的閥片很容易出現(xiàn)腐蝕、老化的問題,進而引發(fā)電力網(wǎng)絡出現(xiàn)故障;最后,避雷器投入成本較高,無法實現(xiàn)大規(guī)模的應用,而且使用一個階段之后就必須要對避雷器進行更換或是調試,增加了設備的投入量和人員工作量。
結語
10kV配電線路對我國的人民水平提高及經(jīng)濟迅速發(fā)展具有基礎作用,如果出現(xiàn)電力故障,將會對我國的發(fā)展及人民的正常生活造成較大影響。本文論述了我國配電線路遭受雷擊的主要原因,并提出了幾條相應的防護措施,希望對我國的電力安全提供幫助,為我國的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。
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