淺談降低10kV配電線路雷擊故障率的措施

黃學(xué)佳

摘要：當(dāng)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的用電需求不斷增大，努力提高配電設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量是供電企業(yè)的重要任務(wù)。其中10kV配電線路的不斷普及和發(fā)展，逐漸成為整個(gè)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，其應(yīng)用廣泛、覆蓋范圍大，對(duì)社會(huì)及人民群眾的影響重大。然而雷擊故障跳閘一直是影響10kV配電線路供電穩(wěn)定性的主要因素之一，本文對(duì)10kV配電線路雷擊故障原因進(jìn)行分析，淺析降低10kV配電線路雷擊故障率的建議措施。

關(guān)鍵詞：雷擊故障;配電線路;改進(jìn)措施

10kV配電線路承擔(dān)著為我國(guó)大部分電力用戶供電的重任，是電力系統(tǒng)與電力用戶直接相連的重要環(huán)節(jié)。隨著電網(wǎng)企業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)服務(wù)、供電可靠性要求的提高，對(duì)配網(wǎng)線路管理水平的逐步加強(qiáng)，10kV配網(wǎng)線路的安全可靠程度直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的發(fā)展和正常運(yùn)行。在影響10kV配電線路的正常運(yùn)行的主要因素中，雷擊現(xiàn)象是最常見的因素之一。雷擊不但會(huì)破壞10kV配電線路的正常穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)致配電線路和配電設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞并造成極大的供電損失，還嚴(yán)重影響了我國(guó)居民的正常生活生產(chǎn)和生命安全。因此如何降低10kV配電線路雷擊故障率，促使10kV配電線路故障的有效減少，保障社會(huì)人民的用電和安全顯得十分重要。

1? 雷擊對(duì)10kV配電線路的惡劣影響

雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，但是這種自然現(xiàn)象會(huì)伴隨著一些比較嚴(yán)重的惡劣影響。日常生活中人們?yōu)榱藴p少雷電現(xiàn)象造成的惡劣影響，通常會(huì)采取在建筑物加裝避雷針或是防雷裝置等措施，以此來保護(hù)人們的生命安全。但是在電力系統(tǒng)中，10kV配電線路絕大部分都是以架空線路形式存在，架空導(dǎo)線是直接裸露在空氣中的，如果遭受到雷電擊穿，由于線路本身帶電，而導(dǎo)線的導(dǎo)電性能通常比較好，其帶來的影響將會(huì)更加嚴(yán)重，很可能直接引起導(dǎo)線所連接的設(shè)施設(shè)備的燃燒，或者造成程度更加惡劣、范圍更加廣的爆炸事故的發(fā)生。此外，10kV 配電線路雷擊故障發(fā)生后，雷電波同樣容易沿線路侵入變電站，導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備受損，進(jìn)一步加重電力企業(yè)的損失。

2? 10kV配電線路雷擊故障跳閘的原理

2.1 直擊雷過電壓

直擊雷過電壓是由雷云放電擊中架空線路產(chǎn)生的，直擊雷容易造成配電線路多相閃絡(luò)。直擊雷會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱效應(yīng)與電效應(yīng)， 輕則出現(xiàn)配電線路跳閘現(xiàn)象，重則直接損壞配電線路。因?yàn)榕潆娋€路受到雷擊時(shí)在短時(shí)間內(nèi)接收到雷電所蘊(yùn)含的巨大能量，導(dǎo)致瞬間功率過大，直接破壞配電線路。

2.2 雷電感應(yīng)過電壓

10kV配電線路的雷電感應(yīng)過電壓包括電磁感應(yīng)過電壓和靜電感應(yīng)過電壓兩種形式。電磁感應(yīng)過電壓是指雷電流通過導(dǎo)體進(jìn)入大地時(shí)，具有較大的強(qiáng)度以及較高的頻率，會(huì)在導(dǎo)體的周圍形成較大強(qiáng)度的交變電磁場(chǎng)，如果10kV配電線路處在該電磁場(chǎng)中，將會(huì)出現(xiàn)較高的感應(yīng)電壓，對(duì)該配電線路設(shè)備造成損壞;靜電感應(yīng)過電壓是指架空配電線路上方出現(xiàn)雷電云時(shí)，會(huì)在到線上積聚大量的相反電荷，一旦雷電云對(duì)某個(gè)目標(biāo)放電，則電荷瞬間消失，但是導(dǎo)線上的電荷依然存在，然后以雷電波的形式通過設(shè)備進(jìn)入大地，在此過程中會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞。

3? 導(dǎo)致10kV配電線路雷擊故障率高的原因

3.1 10kV配電線路所處不同地形的影響

在較高的建筑物、高大的樹木、山體以及通信塔等容易落雷的物體附近都容易導(dǎo)致配電線路跳閘，這是因?yàn)樵诳諘绲貐^(qū)，配電線路失去了建筑物的保護(hù)及阻擋作用，容易發(fā)生配電線路跳閘故障;穿過魚塘、水庫(kù)、河流等地區(qū)，水體的集雷效果更加的明顯，導(dǎo)致附近的感應(yīng)累過電壓也相對(duì)較高，更容易導(dǎo)致10kV配電線路雷擊跳閘。

3.2 所處地區(qū)季節(jié)性氣候的影響

配電線路雷擊跳閘事故更集中在每年的5～10月份，因?yàn)殡S著雷雨季節(jié)的到來，5～10月份是雷閃放電的高頻期，因此配電線路跳閘相對(duì)處于一個(gè)很高的水平。

3.3 10kV配電線路運(yùn)維管理存在不足

部分電力運(yùn)維部門不注重雷擊跳閘歷史數(shù)據(jù)的收集分析、沒有定期更新線路走廊信息和防雷設(shè)施信息;設(shè)備方面缺少經(jīng)緯度測(cè)量?jī)x，導(dǎo)致線路桿塔經(jīng)、緯度等地理位置信息的缺失，不能準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)桿塔地理位置;或者未配置、少配置紅外成像儀，對(duì)避雷器的檢測(cè)不能達(dá)到運(yùn)行要求;對(duì)每次雷擊跳閘的原因未做深入分析，僅單純地對(duì)雷擊損壞的設(shè)備進(jìn)行更換，也沒有采取有效應(yīng)對(duì)措施。部分設(shè)備接地線施工工藝不合格，同時(shí)缺少有效的管理維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備接地線銹蝕嚴(yán)重，有些甚至斷裂，接觸電阻大，使避雷器形同虛設(shè)。

4? 降低10kV配電線路雷擊故障率措施分析

4.1 安裝避雷器

最常用的避雷方法就是安裝避雷器。避雷器在放電時(shí)可以泄放雷電荷，當(dāng)協(xié)防完成后又可以在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)其絕緣的功能，這可以讓配電線路在受到雷擊時(shí)能規(guī)避跳閘。氧化鋅避雷器是現(xiàn)階段避雷器性能較為優(yōu)良的避雷器，這種避雷器在工作電壓時(shí)，可以截?cái)喙ゎl續(xù)流，這對(duì)于有效控制架空線路的雷電過電壓和提升架空線路的防雷避雷水平具有不可忽視的作用。

4.2 設(shè)置架空避雷線

架設(shè)避雷線是配電線路最基本的防雷措施，其主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線。 此外，避雷線還有如下作用：對(duì)雷擊塔頂?shù)睦纂娏髌鸱至髯饔?，可以減少流入桿塔的雷電流，使桿塔電位下降;對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，可以降低絕緣子串上的過電壓;對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。

4.3 加強(qiáng)線路元件的絕緣強(qiáng)度

在10kV配電線路不斷完善改造的過程中，漸漸淘汰并溝線夾等絕緣性能不太好的導(dǎo)線連接器，而漸漸使用安普線夾等連接性能較好的導(dǎo)線連接器，也大大的提升了線路的防雷能力。除此之外，運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)時(shí)常進(jìn)行絕緣性能的零值檢測(cè)工作，從而對(duì)10kV配電線路絕緣性進(jìn)行有效檢查的基礎(chǔ)上合理提升配電線路的防雷水平。

4.4 加強(qiáng)對(duì) 10kV 配電線路防雷設(shè)施的維護(hù)和管理

加強(qiáng)瓷質(zhì)絕緣子的檢測(cè)工作，對(duì)新投運(yùn)的絕緣子，應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和反事故措施要求進(jìn)行送檢，杜絕不合格的產(chǎn)品投入運(yùn)行。加強(qiáng)避雷器的質(zhì)量抽檢 、運(yùn)行維護(hù)和試驗(yàn)防止因避雷器自身故障而造成電網(wǎng)接地短路。雷雨季節(jié)前做好防雷準(zhǔn)備工作。配置紅外熱像儀，加強(qiáng)金屬氧化物避雷器紅外測(cè)溫，檢查金屬氧化物避雷器本體及電氣連接部位無異常溫升。在發(fā)現(xiàn)異常情況下，開展金屬氧化物避雷器診斷性試驗(yàn)。發(fā)生雷擊后對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行特巡，尋找雷擊點(diǎn)，檢查防雷設(shè)施動(dòng)作情況，做好記錄并分析是否符合設(shè)計(jì)的耐雷水平，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后決定改進(jìn)措施。結(jié)合線路巡視對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行正常巡視，特別注意接地引下線接地極連接等是否連接完好。雷雨季節(jié)后，對(duì)防雷工作進(jìn)行總結(jié)，對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行檢查，并按檢修周期要求進(jìn)行校驗(yàn)。

5? 結(jié)論

由于雷擊主要受到氣象、地質(zhì)狀況以及地理環(huán)境的影響，相關(guān)的工作人員在制定防范措施的時(shí)候，應(yīng)該集合實(shí)際的情況，在制定科學(xué)合理的防范措施。雷電雷擊的干擾對(duì)人類生存生產(chǎn)活動(dòng)一直存在，當(dāng)然也對(duì)10kV配電線路的正常運(yùn)行也產(chǎn)生著不小的負(fù)面影響。防雷工作的開展必須抓住其關(guān)鍵點(diǎn)，才能有效的采取防雷措施，以至提高供電的穩(wěn)定性。運(yùn)行人員要不斷進(jìn)行技術(shù)和管理上的改進(jìn)，才能更好規(guī)避由雷擊故障造成的損失，從而保證電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)和穩(wěn)定運(yùn)行，更好地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡洛夫.10kV配電線路防雷擊措施淺析[J].東方企業(yè)文化，2013，1（2）：45-47.

[2] 黃國(guó)威.淺談10kV 配電線路雷害事故原因及其改進(jìn)措施[J].科技風(fēng)，2013（3）：29-30.

[3] 袁毅華.淺談10kV配電線路防雷措施[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2012，6（11）：62-64.

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門鶴山供電局，廣東 鶴山 529700）