10KV 架空線(xiàn)路雷擊跳閘原因與防雷措施

【文章摘要】
在春夏季節(jié)，雷擊頻繁，10 KV 架空線(xiàn)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)雷擊事件。對(duì)10 KV 配電網(wǎng)供電的可靠性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時(shí)也威脅到廣大人民群眾的正常生產(chǎn)及生活用電。下文對(duì)10 KV 架空線(xiàn)路運(yùn)行時(shí)發(fā)生雷擊危害的根源進(jìn)行分析，然后探究10 KV 架空線(xiàn)路的雷電預(yù)防措施，希望可以為相關(guān)的工作者提供借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】
10 KV 架空線(xiàn)路；雷擊危害；防雷保護(hù)
1 雷擊跳閘閃烙點(diǎn)特征分析
經(jīng)對(duì)近幾年雷擊位置統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，雷擊點(diǎn)主要位于絕緣子本體、導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)防振錘、引流線(xiàn)、均壓環(huán)、金具、橫擔(dān)、塔材等位置，其中位于絕緣子本體占63.11%，位于導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)防振錘、引流線(xiàn)占13.59%，位于均壓環(huán)、金具占20.39%，位于橫擔(dān)、塔材占2.91%。
（1）雷擊點(diǎn)位于絕緣子本體上。絕緣子遭受雷擊后，絕緣子邊緣有燒傷，且橫擔(dān)側(cè)、導(dǎo)線(xiàn)側(cè)絕緣子燒傷最嚴(yán)重。
（2）雷擊點(diǎn)位于導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)防振錘、引流線(xiàn)上。導(dǎo)線(xiàn)垂直或三角排列時(shí)，一般上相絕緣子被擊穿的機(jī)率較大；導(dǎo)線(xiàn)平行排列時(shí)，兩邊線(xiàn)被擊穿的機(jī)率較大。
（3）雷擊點(diǎn)位于均壓環(huán)、金具上。線(xiàn)路若安裝有均壓環(huán)，則雷擊點(diǎn)主要在均壓環(huán)上。
（4）雷擊點(diǎn)位于橫擔(dān)、塔材上。一般情況下，直接雷擊橫擔(dān)、塔材的概率較小，但偶有發(fā)生。
2 10 KV 架空線(xiàn)路發(fā)生雷擊跳閘事故的主要原因
2.1 避雷器防雷性能質(zhì)量下降造成跳閘事故的出現(xiàn)
現(xiàn)在，在有些地區(qū)的10 KV 架空線(xiàn)沒(méi)有更新閥型，而老式閥型避雷器其實(shí)已運(yùn)行了很長(zhǎng)的時(shí)間，閥的密封已經(jīng)遭到破容易導(dǎo)致受潮現(xiàn)象的出現(xiàn)。在相電壓運(yùn)行的時(shí)候，出現(xiàn)嚴(yán)重的電暈應(yīng)，因此，在避雷器的內(nèi)部會(huì)生成硝酸鹽等化學(xué)物質(zhì)，使氣體中的氮和氧含量急劇減少，避雷器氣壓變低，工頻放電電壓大幅度的下降。與此同時(shí)，污穢等除了會(huì)導(dǎo)致避雷器放電電壓降低后，還降低避雷器滅弧性能，更甚至?xí)�切斷不續(xù)，從而引起避雷器爆炸事故。
2.2 接地引下線(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題
10 KV 架空線(xiàn)路的配電網(wǎng)出現(xiàn)雷擊跳閘的重要原因是因?yàn)榧芸站�(xiàn)路的接地引下線(xiàn)（配電網(wǎng)接地與配電設(shè)備間的連接體）的連接質(zhì)量不好或者是因?yàn)榻拥匾�下線(xiàn)沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的連接，導(dǎo)致配電設(shè)備接地的防雷性不能很好的發(fā)揮。
2.3 感應(yīng)過(guò)電壓使跳閘事故發(fā)生
還有部分的10 KV 架空線(xiàn)路桿塔的旁邊都有水源。因?yàn)樗�周�(chē)�土壤電�?dǎo)率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水的電導(dǎo)率，所以，就很容易導(dǎo)致架空線(xiàn)路被雷擊時(shí)，產(chǎn)生較大的感應(yīng)雷過(guò)電壓，進(jìn)而導(dǎo)致線(xiàn)路跳閘事故。
3 10 KV 架空線(xiàn)路的防雷措施分析
筆者認(rèn)為可以從架設(shè)耦合地線(xiàn)，擇優(yōu)選擇線(xiàn)路氧化鋅避雷器，裝置自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置等多個(gè)方面防護(hù)雷電危，以提高10 KV 架空線(xiàn)路運(yùn)行的可靠性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性。
3.1 架設(shè)耦合地線(xiàn)
10 KV 架空線(xiàn)路桿塔高度通常很低, 因?yàn)槔讚?0 KV 架空線(xiàn)路跳閘事故概率很小, 大約90% 的雷擊跳閘事故, 因?yàn)楦袘?yīng)過(guò)電壓導(dǎo)致的。在10 KV 架空線(xiàn)路進(jìn)行雷擊防護(hù)時(shí), 我們應(yīng)該更注重考慮感應(yīng)雷擊過(guò)電壓保護(hù)。利用地面耦合地線(xiàn)的電磁屏蔽效果，通過(guò)在易發(fā)生對(duì)架空線(xiàn)路感應(yīng)雷電過(guò)壓事故的地方建立耦合地線(xiàn)，可以有效的降低架空線(xiàn)路的感應(yīng)過(guò)電壓水平。
3.2 優(yōu)選線(xiàn)路氧化鋅避雷器
國(guó)際上廣泛推廣應(yīng)用的，在10 KV 架空線(xiàn)路上安裝氧化鋅避雷器來(lái)防護(hù)雷電過(guò)電壓是防雷措施之一。在架空線(xiàn)路上氧化鋅避雷器安裝后, 一旦雷擊架空線(xiàn)路桿塔出現(xiàn)時(shí), 雷電流被分流, 雷電流的一部分經(jīng)過(guò)桿塔接地體直接泄入大地；而雷電流中超過(guò)容許值的其他部分, 則可以通過(guò)避雷器進(jìn)行分流, 大部分的雷電流可以通過(guò)線(xiàn)路避雷器分流到導(dǎo)線(xiàn)上, 蔓延到鄰近的桿塔接地體中泄入到大地, 這樣可以減少雷擊跳閘事故。10 KV 架空線(xiàn)路安裝線(xiàn)路前后氧化鋅避雷器的電壓變化曲線(xiàn)如下圖。
由上面2 個(gè)圖可知，在沒(méi)有假裝避雷器的線(xiàn)路，電壓波動(dòng)比較劇烈，最高值達(dá)到250KV 左右，其主要原因是因?yàn)榫�(xiàn)路的雷電流不能流入到大地中；而加裝了避雷器的線(xiàn)路，線(xiàn)路電壓波動(dòng)值不大，其主要原因是因?yàn)榫�(xiàn)路上的大部分雷電流能夠通過(guò)避雷器流入大地。由此可見(jiàn)，架空線(xiàn)路在安裝避雷器以后，可以到達(dá)很好的防雷效果。同時(shí)，在為避免線(xiàn)路絕緣子發(fā)生閃絡(luò)事故，可以采取絕緣子與線(xiàn)路避雷器并聯(lián)的防護(hù)體系，這樣避雷器的殘壓低于絕緣子串百分之五十的放電電壓，具有很好的鉗位作用。
3.3 安裝可調(diào)式防雷保護(hù)間隙
通過(guò)大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我們總結(jié)出利用10 KV 架空線(xiàn)路落雷點(diǎn)的可調(diào)式保護(hù)間隙可以限制雷擊過(guò)后的電壓的幅值。其原理是可以使安裝在落雷點(diǎn)的穿刺型可調(diào)式保護(hù)裝置先于絕緣子放電（原因是整定保護(hù)間隙放電電壓為線(xiàn)路絕緣子的百分之五十到?jīng)_擊放電電壓的百分之九十），這樣就可以達(dá)到先堵塞后疏通的效果，進(jìn)而抑制雷擊閃絡(luò)后的工頻續(xù)流起弧效應(yīng)，防止線(xiàn)路發(fā)生過(guò)流損壞事故。
3.4 加大架空線(xiàn)路的巡視、分析、判斷和處理力度
首先應(yīng)選擇性能優(yōu)越的避雷器，在避雷器安裝前要加強(qiáng)對(duì)避雷器的質(zhì)量缺陷的檢測(cè)，這樣可以提高10 KV 架空線(xiàn)路的綜合防雷水平；其次在避雷器安裝好后， 要使用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，評(píng)估線(xiàn)路中使用的避雷器的質(zhì)量水平；最后要對(duì)避雷器在U1ma 和0.75U1ma 工況下的易受雷擊部位和重點(diǎn)部位的泄漏電流值，及時(shí)處理和更換出現(xiàn)問(wèn)題的避雷器，保證架空線(xiàn)路的防雷可靠性。
3.5 安裝自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧裝置
為降低10 KV 架空線(xiàn)路的電容電流的建弧率，應(yīng)認(rèn)真計(jì)算線(xiàn)路的電容電流， 并在電流大于10A 的架空線(xiàn)路上面安裝自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧裝置，這樣可以提高架空線(xiàn)路的供電可靠性。通常10 KV 架空線(xiàn)路在安裝自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧裝置后，可以有效的通過(guò)補(bǔ)償將線(xiàn)路的電容電流控制在5A 以?xún)?nèi)，這樣保證了架空線(xiàn)路在雷電過(guò)流后能夠自身可靠息弧。
4 總結(jié)語(yǔ)
10 KV 架空線(xiàn)分支線(xiàn)路多、分布范圍廣以及絕緣水平參差不齊等問(wèn)題。在10 KV 線(xiàn)路所發(fā)生的跳閘故障中，由雷擊導(dǎo)致高達(dá)百分之八十，所以，必須對(duì)雷擊跳閘問(wèn)題高度重視。通過(guò)架設(shè)耦合地線(xiàn)、優(yōu)選線(xiàn)路氧化鋅避雷器、安裝自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償消弧裝置、安裝可調(diào)式防雷保護(hù)間隙、裝設(shè)自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置等有效的技術(shù)措施，使提高10 KV 架空線(xiàn)路的綜合耐雷水平得到提供，保證架空線(xiàn)路的供電安全性和可靠性。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 陳中明. 配電網(wǎng)架空線(xiàn)路感應(yīng)雷過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理與防護(hù)[J]. 廣東力,2008,21(5):19-22.
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