10kV配電線路防雷措施

1、10kv配電線路防雷措施 【摘 要】10kv配電線路是城市電網(wǎng)的重要組成部分，但配電線路保護(hù)措施較少，容易出現(xiàn)雷擊事故，影響到電網(wǎng)正常的運(yùn)作安全。為此，本文結(jié)合筆者多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)3種常用配電線路防雷方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討，并結(jié)合這幾種方法的優(yōu)點(diǎn)提出了一種新的防雷方法，以供類似研究工程參考。 【關(guān)鍵詞】配電線路；防雷方法；優(yōu)缺點(diǎn)；防雷措施 在10kv配電線路運(yùn)行的跳閘次數(shù)中，雷擊事故是引起配電線路跳閘的重要原因，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)顯示，廣東屬于雷害天氣多發(fā)地區(qū)，年均雷害日達(dá)到70天以上，每年10kv配電線路遭遇雷擊的事故時(shí)有發(fā)生，這不僅影響到配電線路的正常運(yùn)行，給工農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)重大的損失，而且雷擊

2、事故也會(huì)導(dǎo)致致配電設(shè)備和用戶設(shè)備的損壞，造成大面積的停電，給人們的生活帶來(lái)諸多的不便。因此，電力工作者應(yīng)清晰認(rèn)識(shí)到10kv配電線路防雷的重要性，通過(guò)分析各種防雷方法的優(yōu)缺點(diǎn)，采取科學(xué)合理的防雷措施，最大限度降低配電設(shè)備及用戶設(shè)備的雷擊損壞率。 1.幾種常用防雷方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析 下面對(duì)目前主要采用的3種防雷方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。 1.1加裝氧化鋅避雷器 加裝氧化鋅避雷器可顯著提高線路防雷水平。在桿塔良好接地時(shí)，可有效降低雷電過(guò)電壓，迅速將雷電流導(dǎo)入地層，保護(hù)絕緣子不被擊穿，防止大電流侵入變電站。因雷電波長(zhǎng)時(shí)間為微秒級(jí)，小于開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，保護(hù)來(lái)不及跳閘就已經(jīng)返回，亦不會(huì)引起線路跳閘。 但加裝氧

3、化鋅避雷器也有不少缺點(diǎn)：增加了線路的故障點(diǎn)，降低了安全系數(shù)。若遭連續(xù)雷擊或當(dāng)雷電流較大時(shí)，可能會(huì)引起避雷器爆炸、線路接地等故障，造成停電檢修。另外，避雷器在長(zhǎng)期工頻電壓應(yīng)力下發(fā)生故障時(shí)，線路不能確保正常運(yùn)行。鑒于以上原因，單獨(dú)采用避雷器的有效性還不確定。 1.2全線架設(shè)避雷線 架設(shè)避雷線是送電線路最基本的防雷措施之一。避雷線在防雷方面有以下功能：防止雷電直擊導(dǎo)線，雷電直擊導(dǎo)線時(shí)絕緣子上的承受電壓是架設(shè)避雷線時(shí)的78倍；雷擊塔頂時(shí)對(duì)雷電電流有分流作用，減少流入桿塔的雷電流，使塔頂電位降低；對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，降低雷擊桿塔時(shí)塔頭絕緣（絕緣子串和空氣間隙）上的電壓；對(duì)導(dǎo)線有屏蔽的作用，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)

4、電壓。 根據(jù)電力設(shè)備過(guò)電保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程（sdj7-79）、500kv電網(wǎng)過(guò)電壓保護(hù)絕緣配電與電氣設(shè)備接地暫行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（sd119-84）對(duì)各級(jí)電壓線路架設(shè)避雷線要求如下： a）220kv及以上架空線架設(shè)雙避雷線； b）110kv架空線一般全線架設(shè)避雷線，在雷電頻繁地帶架雙避雷線； c）60kv負(fù)荷重要，且雷電頻繁宜全線架設(shè)避雷線； d）35kv及以下線路一般不沿全線架設(shè)避雷線。 但全線架設(shè)避雷線也有不少缺點(diǎn)，如投資大，運(yùn)行維護(hù)不方便等，更重要的是，如果雷電直接落在避雷線上，而10kv線路與避雷線距離不超過(guò)1.0m，在桿塔接地不合格的情況下難以保證不發(fā)生閃絡(luò)，同樣不能起到防雷的作用。 1.3與

5、絕緣子并聯(lián)放電間隙 放電間隙是最簡(jiǎn)單的防雷保護(hù)裝置，它的構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低廉，維護(hù)方便。放電間隙的工作原理是：當(dāng)架空電力線路遭受雷擊時(shí)，就會(huì)在線路上產(chǎn)生一個(gè)正常絕緣所不能承受的高電壓，這個(gè)外來(lái)的大氣過(guò)電壓，往往使線路上絕緣最弱的地方發(fā)生擊穿，將大量的雷電流瀉入地層。在裝有放電間隙的線路上，放電間隙就是絕緣弱點(diǎn)。正常情況下，間隙是對(duì)地絕緣的，而當(dāng)線路落雷間隙被擊穿后，雷電流瀉入地層，使線路絕緣子或其它電氣設(shè)備的絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)，起到了應(yīng)有的保護(hù)作用。由此可見(jiàn)，放電間隙的保護(hù)作用和閥型避雷器一樣，所不同的只是放電間隙沒(méi)有消電的管子和閥性電阻而已。 放電間隙按其結(jié)構(gòu)形式的不同，分棒型、球型和角型等3種

6、型式。 a）棒型間隙。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但伏秒特性較陡，且每次放電時(shí)，電極將會(huì)受到嚴(yán)重的燒傷，甚至不能繼續(xù)使用。 b）球型間隙。它有平坦的伏秒特性，所以保護(hù)性能較好。但在實(shí)際應(yīng)用中，球型間隙每次放電后有嚴(yán)重的燒傷，使間隙距離加大，不能保證下次正確動(dòng)作，增加了維護(hù)工作量。因此近年來(lái)很少采用。 c）角型間隙。這種間隙在放電時(shí)，工頻電流通過(guò)在電極相距最近之處產(chǎn)生的電弧，由于電動(dòng)力和熱的作用，使在羊角形間隙上部構(gòu)成的電弧迅速拉長(zhǎng)，這樣電弧一般易于自動(dòng)熄滅。即使電弧不熄滅，也會(huì)因電弧上拉，只燒傷羊角間隙的端部，而在間隙距離最小處則不會(huì)嚴(yán)重?zé)齻?，從而保證下一次能正確動(dòng)作。由于它有這些優(yōu)點(diǎn)，所以角型間隙是目前配電線

7、路上廣泛應(yīng)用的一種防雷裝置。 但與絕緣子并聯(lián)放電間隙也有缺點(diǎn)：當(dāng)雷電將其擊穿后，工頻電流將隨之通過(guò)它入地面，于是就會(huì)在間隙的電極上產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧。要是電弧的電流很小，一般將會(huì)自行熄滅；要是電流達(dá)到幾十a(chǎn)以上（如10kv系統(tǒng)中大于20a時(shí)），電弧就很難自行熄滅，而變成接地故障了；如果兩相以上的間隙同時(shí)擊穿放電，那么就相當(dāng)于相間短路，勢(shì)必會(huì)使線路跳閘。 因此裝了保護(hù)間隙的線路，必須盡可能裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，才能保證對(duì)用戶不間斷供電。不管采用何種形式的保護(hù)間隙，其結(jié)構(gòu)應(yīng)保證下列條件： a）間隙距離穩(wěn)定不變。 b）間隙放電動(dòng)作時(shí)，防止電弧跳到其它設(shè)備上去。 c）防止與間隙并聯(lián)的絕緣子受熱損壞。 d）間

8、隙正常動(dòng)作時(shí)，防止電極被燒傷，影響下次動(dòng)作。 e）間隙的電極宜鍍鋅。 2.提出新的防雷方法 綜上所述，3種防雷方法都有可取之處，但都有缺點(diǎn)，如果將這3種方法結(jié)合起來(lái)取長(zhǎng)補(bǔ)短，則防雷的可靠性會(huì)大大增強(qiáng)?，F(xiàn)介紹兩種新方法。 2.1避雷器并聯(lián)放電間隙 將避雷器和放電間隙互為備用：雷擊時(shí)避雷器會(huì)首先動(dòng)作，避免放電間隙過(guò)多動(dòng)作而損壞；而避雷器損壞不起作用時(shí)，放電間隙接替避雷器動(dòng)作，以免線路失去保護(hù)。這種方法的好處是可以隔一段距離裝設(shè)一組，價(jià)格也便宜。 2.2放電間隙串聯(lián)輔助間隙 335kv的保護(hù)間隙，為防止間隙發(fā)生誤動(dòng)作，可在其接地引下線中串接一個(gè)輔助間隙，這樣當(dāng)昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類、樹(shù)枝或其它外物偶然引起主間隙

9、短路，不致引起放電和接地，同時(shí)起到輔助滅弧的作用。輔助間隙的距離可采用520mm，各種電壓的輔助間隙距離如表1所示。 電壓為60kv及以上時(shí)，主間隙的距離較大，可不必再加輔助間隙了。 為防止間隙過(guò)多地動(dòng)作，要求在滿足與被保護(hù)設(shè)備的絕緣配合的條件下，盡量增大間隙的距離。一般保護(hù)間隙的主間隙距離不應(yīng)小于表2中所列的數(shù)值。如果間隙過(guò)小，則不能承受正常的過(guò)電壓和有效的滅?。蝗绻g隙過(guò)大，則不能將雷電流有效地導(dǎo)入地層。安裝間隙時(shí)，主、輔間隙的距離應(yīng)盡量靠近，以提高其保護(hù)性能。而同一地點(diǎn)3個(gè)間隙可共用1個(gè)輔助間隙，不必每相都裝。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：加工簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，可靠性較高。 3.結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)探討10kv配電線路防雷措施可知，電站工作者采用單獨(dú)一種防雷方法是很難取得良好的防雷效果，應(yīng)采取多種方式相結(jié)合的防雷方法。本文闡述的兩種新防雷方法具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，能夠較好滿足配電線路的防雷需要，是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)