(深圳供电局有限公司广东深圳518100)
摘要:基于遭受雷击而产生的线路故障,对供电企业安全、稳定供电具有较大的不良影响,因此,十分有必要经由针对配电网绝缘架空线路雷击故障,探寻以及创新出多种有效解决方法和技术的方式,降低雷电故障问题出现的可能性,有助于大幅度降低企业的线路抢修以及维护的整体成本,对促进企业的经济效益提升具有积极意义。
关键词:配电网;绝缘架空线路;雷击故障;解决方法;技术创新
1配网架空线路的防雷原理分析
1.1雷击形式
配网架空线路可能遭受到的雷击形式包括以下几个方面:第一,直击雷与绕击雷。在缺少避雷线路的条件下,会比较容易出现直击雷过电压的情况,但即便是安装避雷线路之后,也不能够完全的实现规避雷击的效果,在直击雷被避开之后,雷电流的陡坡与幅度值较大的情况下,被击线路的电位会越高,这也就是一种绕击雷的形式。第二,感应雷。雷云会频繁的在配网架空线路周边对地面进行放电,从而形成过电压,在放电初期阶段中导线会逐渐的积累异性束缚电荷,雷击时基于放电的速度过快,会导致束缚电荷疏散。第三,反击电压。雷击杆塔的原因是电感与接地电阻促使杆塔自身存在于一个相对高的位置,同时将电位吸引到绝缘子逆闪中,在配网架空线路上加高电位。
1.2被雷击中原的因分析
配网架空线路在运行期间被雷击的原因可总结为以下几种:第一,线路自身的原因。配网架空线路的临近位置会分布着众多的其他线路,处于一个线路相对集中的空间中,而这种空间本身就已经具备了对雷的吸引力。与其他电路的防雷技术进行对比,配网架空线路显然还不够完善,更容易受到雷击。配网架空线路的自身因素属于引发雷击的主要因素,而这一点在一定程度上也可理解为是可控制因素。第二,外部因素。配网架空线路在架设完成后,投入应用期间也比较容易会发生偷盗接地线等情况,为此,需要对此加以控制,需要及时的发现断线等问题,及时进行维修。但是如果接地线被盗的情况没有被及时发现,不能够进行处理,将会导致配网架空线路被暴露在外部环境中,从而进一步增加雷击风险。第三,防雷方式存在问题。当前国内配网架空线路的防雷设计中比较常用的是接地防雷,经由接地线接于地底,同时将低电阻安设在接地处。此种防雷方式比较适合应用在平原地区,而在山区环境下整个线路的架设都会面临着诸多问题,且此种防雷设计也不会发挥出原有的效果。
1.3配网架空绝缘线路的防雷难点分析
首先,配网架空绝缘线路多处于山区等位置,此种环境下落雷的密度较高,在一定程度上增加了配网架空绝缘线路遭受雷击的可能性,同时也增加了防雷的难度。其次,基于绝缘子长时间受到环境污染等因素的影响,在环境较为恶劣的环境中,绝缘子会比较容易泄露电流,从而增强了导电性,促使闪络的现象更易发生,加上多种外部因素的影响,致使绝缘子的质量较差,进一步增加架空线路被雷击的风险,而在防雷设施的装配上也将面临着较大的难度。最后,基于外界环境的影响,增加避雷针可能会出现绕击雷现象,不能够达到预期的防雷效果,而若是增加引雷装置,也可能增加线路的压力,对线路自身造成损害,为此,这一点也是在制定防雷方案中需要考虑到的难点问题。
2现存配电网绝缘架空线路雷击故障解决方法及存在问题
由于雷电对线路产生的破坏等存在一定的客观性以及不可预知性,且所统计的雷击率也仅为经由故障问题出现时所实施的大致统计,主要职能为供相关部门以及人员探寻以及创新故障防范、解决方法时提供参考,并不具备较强的代表性。
第一,以相应地方区域的实际情况为基础,增加避雷针等设施的建设数量。其中,由于相关各项措施于何种条件下需要加设的数量为多少,现如今并未具有正式的文献可以参考,而如果加设数量过多,则会大幅度提升工程的建设以及维护成本,不论问题的解决效率高低,这都不是可以提倡的有效方式之一。同时,加设避雷针也存在一定的局限性,究其原因为,针对配电网而言,其遭受雷击的部位多为导线,因此,此类方法无法从根本上解决线路遭受雷电破坏的问题。
第二,将个别导线剥离,以促进电晕放电,进而降低导线出现熔断问题的可能性。该方法主要依靠对线路耐张段进行有效应用,一般而言,应用此类方法的架空线路的供电半径应不大于4000米,同时,由于耐张段的数量有限,因此,普遍会将其应用在大于1000米段等区域。
第三,于线路内加设放电间隙。基于此类方式而言,虽然现如今已经研发出可对间隙提供保护的产品,但其中的多数依旧停留在试验阶段,简而言之为,无法对相应产品所具备的保护能力高低进行明确,且此类产品的价格普遍较为昂贵,同时,也无法有效的应对各种突发故障。
3配电网绝缘架空线路雷击故障解决方法的技术创新
3.1技术创新原理
首先,在线路基于正常运行状态下时,通过合理应用避雷器的方式,使得架空绝缘导线得以与电阻阀片隔离,进而防止由于线路运行时电压过大而致使阀片损坏。其次,在相应系统电压,遭受雷击或者产生故障时,导致避雷器中的电阻阀片遭到破坏,则冲击电流会经由阀片进入大地中,进而起到对相应的线路以及设备等实施保护的作用。其中,由于阀片的自身性质较为特殊,相应电阻在经由过强的电流冲击时,会大幅度降低,进而起到限制阀片残压的作用,使得相应电压可以小于所保护的设备以及线路。最后,在过电压消失以后,避雷器中的电阻阀片基于工作电压影响所形成的工频续流会通过避雷器,该续流基于工频恢复电压的作用下,所产生的电流值远小于冲击电流的值,使得避雷器中的电阻阀片在续流首次通过时,便可以对相应电弧实施切断操作,使得间隙强度恢复,避免重燃现象发生。
3.2技术创新要点
第一,以2000米为单位,于每个单位的线路上,加设三分段方式分布避雷器。第二,应在建设于地下存在重金属的地方区域中的绝缘架空线路中,较为接近金属矿藏处地表的区域范围内,加设避雷器。第三,倘若基于同杆架设条件下的10kV线路所具有的等级更高,则应在绝缘架空线路中的四分段处增设避雷器。第四,通过利用新技术的方式,不但可以有效降低雷电直击可对线路造成的不良影响,同时,可以大幅度经减少操作过电压的危害,对更有效的对相应设备以及线路实施保护具有积极意义。
结束语
我国现如今针对配电网绝缘架空线路所实施的各项防雷工作,缺乏一定的经验以及技术基础作为支撑,同时,也基于各工作区域的环境以及地理等因素的差异性影响等,不同地方区域的所规定的线路防雷标准也不尽相同。所以,需要以各方区域的实际情况为基础,探寻以及创新出多种具备较高实效性的雷击故障解决方法,有助于确保配电网更为安全、稳定的运行。综上所述,以上内容就是对配电网绝缘架空线路雷击故障解决方法的技术创新的论述。
参考文献:
[1]孙萌冬.寿光市配电网防雷设施的设计与建设[D].青岛大学,2016.
[2]秦林.降低配电网架空绝缘线路雷击断线和跳闸率的防护措施[J].低碳世界,2016(31):28-29.
[3]石凯.邵阳山区10kV配电线路防雷措施研究[D].长沙理工大学,2016.
[4]林清.配电网架空线路并联可调间隙保护装置研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(11):291.
[5]吴居上.阳江地区配电网防雷间隙防雷性能及可行性研究[D].华南理工大学,2015.