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关键词:架空线路;过电压;防雷措施
架空线是在大自然中,是雷害影响配电网安全运行最主要因素。据肇庆地区跳闸事故统计,雷电引起的跳闸事故次数占所有跳闸事故的76%。在一些土壤电阻高、地形复杂、雷害多发的地区,雷害对配电网安全运行的威胁就更为明显。尽管经过多年改造,肇庆地区城乡电网状况得到极大的改善,但在雷电活动频繁地区,雷击事故并没根本的好较,严重影响供电可靠性。因此,解决配电网线路的雷害依然是电力生产一线工程师迫切的课题。
1 配电路线感应雷过电压
1.1 雷电的产生原理
带电荷的雷云是引起雷电放电的唯一原因,或雷云内部放电、或雷云之间放电或雷云对大地放电,通常研究的雷害是指雷云对大地放电。雷云对地放电过程分为先导放电阶段、主放电阶段、余光放电阶段。由于雷云对大地的静电感应,在雷云负电荷与大地正电荷越积越多,开成巨大的电容器,此电容器的电场强度达到一定程度产生击穿,一段指向大地的导电通道便打开了,这导电通道便是雷电先导,一段接一段的向前推进,当下行先导与地面发出的迎面先导相遇时实现正负极“中和”,产生巨大的瞬时电流,伴随着闪电与雷鸣的出现,这就是主放电阶段。主放电结束后,云中还带有残余的电荷也会经过导电通道流下来,电流约数百安,持续时间相对长,这阶段称为余光放电阶段。雷云分布不均匀还会引起第二个、第三个甚至更多的电荷中心向第一个电荷中心放电,由经第一个导电通道流过大地,但电流相对较小。
1.2 配电线路雷击过电压形式
直击雷过电压和感应雷过电压是配电线路遭受雷害的两种过电压形式。直击雷过电压是指雷云直接击中配电网的电力装置、杆搭,伴随着巨大的电流经过被击物体流入大地,致使极高的电压降产生。感应雷过电压是雷电击中大地时,处于击中点附近的线路会因电磁感应而产生过电压的现象。据肇庆供电局近五年来的雷害事故统计,10kV架空配电线路遭受雷击事故中,由雷击产生的线路闪络或故障,75%是由于感应雷过电压引起的,25%是由于直击雷引起的。由此可见,架空配电路线雷击形式主要是感应雷过电压,感应雷过电压及其防雷措施是研究本文的重点。
1.3 感应雷过电压产生及危害
雷云同时存在正负两极雷电,但主要以负雷电为主。在负雷电在雷云放电开始前已经向大地发展先导放电,在清电感应的作用下,处于雷云与先导通道电场中的线路也会产生沿导线方向的电场,在场强的作用下,导线靠近先导一侧形成束缚电荷,并向两端运动,经中性点我泄漏电导流入大地。当雷云对地放电,先导通道负电荷迅速中和,导线束缚电荷被释放,沿导线形成感应雷过电压,这种静电压突然消失而引起的感应过电压是感应雷过电压的静电分量。雷电通道中的雷电流在通道空间建立的强大电磁场变化产生的高压称为感应雷过电压的电磁分量。静电分量比电磁分量要大很多,在感应雷过电压幅值构成上,主要是看静电分量的影响。
肇庆市10kV架空配电线路绝大多数绝缘子少,绝缘水平低,容易受雷害影响导致绝缘子闪络或者三相导线对地闪络。多数架空配电网采用中性点不接地的接地方式,在发生断续性的弧光接地就会引起非常高的弧光过电压,导致整个配电网中的绝缘薄弱设备都可能被放电击穿,引发安全事故。当感应雷过电压沿线侵入配电室或窜入低压系统时,情况现危险,不但损坏设备、造成停电事故,还威助人员的人身安全。
2 架空配电线路防雷措施
2.1 降低架空配电线路闪络概率措施
由于雷云活动与放电形式原因,感应雷过电压尽管幅值小,但变化较大,容易造成绝缘击穿。线路雷击闪络概率跟感应过电压与配电线路绝缘水平密切相关,用统计方法计算,可能认为每个区间雷击并引起绝缘子闪络的次数叠加可得到全年雷击的闪络次数。由于配电线路绝缘水平较低,且还有采用塔多回路技术,受到线路间电气距离的影响,一旦其中一会路线遭受雷害后,发生绝缘子对地击穿,那么在工频电流影响下,持续的接地电弧使得空气发生光游离与热游离,引发短距离的其他回路发生接地事故,更严重的会引起多回路同时跳闸。针对这种情况,可以采取将绝缘导线代替裸线、更换绝缘子型号、增加绝缘子片数、增加绝缘子绝缘皮等等措施,增强路线的绝缘水平,降低感应雷过电压造成线路闪络的概率,提高配电线路供电可靠性。
2.2 防止雷击架空绝缘线路断线措施
架空绝缘导线处于电缆和架空裸线之间,既能降低树矛盾,又远低于电缆的投资。但当发生雷电过电压闪络时,引起数千安培工频续流,高温弧根被固定在绝缘层的击穿灼烧,使其脆化,降低导线拉断强度;绝缘子闪络在电弧通道上也会形成绝缘皮全针孔,导线表现产生纹痕;弧根产生的电磁推力与工频短路电流的平方成正比,加上导线截面自身受到重力和张力的作用,使得导线受到多种力的作用。以上多种原因会导致架空绝缘导线在感应雷过电压下发生整体断裂。
针对雷击架空绝缘线路断线机理,应该采取三点预防措施:第一,安装避雷器。借鉴输电路线安装避雷器的实践防雷效果,可以在架空线路配电路线也使用此方法。选用目前较为先进、认可度比较高且免维护的氧化锌避雷器,安排在配电路线容易遭受雷害段以及配电变压品、柱上开关等配电设备,对配电线路进行全面的保护;第二,提高线路局部的绝缘水平。为提高线路的冲击放电电压,采用架空绝缘导线固定处加厚绝缘的方式;第三,并联放电间隙在绝缘子之间,使得间隙的放电电压大于绝缘子的冲击电压,使得线路雷电放电只在保护间隙之间发生,防止绝缘导线绝缘层被击穿。
2.3 避雷器与间隙配合保护线路
安装避雷器是保护架空配电线路的非常好措施,但在实践中大量使用避雷器,不仅成本高,而且运行维护困难,因此,应该是有选择性地安装避雷器,如在架空绝缘线与电缆转换处安装,在配电变压器、刀闸、柱上开关等重要设备处安装,在雷害事故多发段安装,线路T接处、分支处杆塔安装等。同时要科学设计保护间隙,配合避雷器保护配电线路。设计保护间隙时应当达到两方面要求:一是设计保护间隙要耐受操作过电压,不应被正常系统预测的操作过电压所击穿;二是保护间隙距离要满足雷击线路闪络时迅速捕捉电弧根部,将故障电流引入大地,使得电弧尽可能不接触到绝缘子表面,从而起到保护导线、绝缘子、线路零部件的作用。配电网安装保护间隙还有解决绝缘线路纷雷击损伤、避免绝缘子长时间爬弧而烧伤、有利于提高 重合闸的重合成功率、运行维护也简介,可以用肉眼进行检查。
2.4 选用恰当的中性点运行方式
10kV架空配电路线的雷击建弧率与中性点运行方工密切相关,实践表明,采用科学的中性点运行方式,可以有效地降低配电路线的雷击建弧率。选用恰当的中性点运行方式需要从三个方面发出:
第一,可以采用消弧线圈补偿工频续流方法。配电线路选用中性点经消弧线圈接地的中性点运行方式,配电网的单相接地电流得到自动补偿装置实时的自动补偿,使得接地电弧小于熄弧零临界值,以达到熄灭的目的,有效地降低了电弧的建弧率。
第二,安装自动跟踪补偿消弧装置。长期的实践证明,在电容电流超过10A的配电网安装自动跟踪补偿消弧装置可以有效地将残流控制在10A以下,熄灭接地电弧,控制弧光接地过电压的发生,这是解决长期以来因雷电过电压引起的配电网弧光接地过电压与铁磁谐振过电压的可靠措施。
第三,根据不同网络结构选用不同的中性点接地方式。如纯架空配电线路时宜采用消弧线圈;架空线与电缆混合中,当电缆占总长度50%时,慎投消弧线圈;当电缆占总长度70%以就当采用经小电阻接地和配合零序保护方式运行。
2.5 降低配电设备接地电阻并加强防雷保护
在配电线路运行中,降低接地电阻通常有水平接地体和施加降阻剂进行降阻的两种方法。水平接地体是最常见的降阻方式,但在高土壤电阻率和干旱地区效果不明显,而且容易腐蚀,使用年限比较短。施加降阻剂进行降阻是水平接地体方式的一个很好的补充,在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂,相当于增大接地体截面,具有很强的吸水性和保水性,并随时间而渗透与扩散,有效降低接地土壤的电阻。另外,还需要加强如配电变压器、柱上开关、电缆分接箱等配电设备的防雷保护,选用一些体积小、重量轻、易安装且具有防水、耐污、防爆和密封性能好避雷器进行防雷保护,配电变压器要求执行“三点共一地”的接地方法等等。
3 结语
架空配电线路能否安全运行,关键在于防雷措施是否到位。雷害事故的发生是由多方面原因共同造成的,防雷措施需要全方位的考虑,降低架空配电线路闪络概率、防止雷击架空绝缘线路断线、避雷器与间隙配合、选用恰当的中性点运行方式、降低配电设备接地电阻并加强防雷保护等措施在一定程度上达到防雷的目的,但要永绝雷患,还需要更深入的研究。
参考文献:
[1]陈维江.防止10kv架空绝缘导线雷击断线用穿刺型防弧金具的研究[J].电网技术,2005(20).
一、提高认识,强化责任
各地区和有关部门、单位要站在全面落实科学发展观、对人民群众生命财产安全极端负责、建设和谐安康肇庆的高度,充分认识防雷减灾工作的重要性与严峻性,消除麻痹思想和侥幸心理,切实增强责任感和使命感。要认真贯彻落实“预防为主,防治结合”的方针,按照防雷减灾有关法律法规要求,进一步加强领导,切实把防雷工作纳入安全生产管理、检查工作内容,严格落实防雷减灾责任制。各单位主要负责人是防雷安全工作第一责任人,要切实履行防雷工作的领导职责,组织制定防雷安全制度,确保各项防雷安全设施、措施和经费投入到位。各单位要配有专(兼)职防雷安全员,具体负责日常防雷安全管理工作。各级气象、安全监管部门要督促各单位贯彻执行防雷法律法规,建立健全防雷安全责任制,落实安全生产主体责任。
二、加强雷电天气监测工作
各级气象部门要加快建立雷电监测网络,加强对雷电灾害的监测、预警和防御指导工作。要充分利用电视、广播、报刊、手机短信、互联网等手段,及时雷电灾害预警信息,为各级政府及有关部门做好防雷减灾工作提供指引,为广大人民群众增强防雷意识,采取避险措施提供帮助。
三、规范防雷减灾管理,严格落实防雷安全措施
(一)凡新建建(构)筑物,石油、化工、矿产、易燃易爆场所,电力设施、电气装置,通信、医疗、广播电视设备设施,金融、保险、交通、教学管理系统,计算机信息系统以及其他易遭受雷击的设备设施和场所,必须按照国家技术规范安装防雷装置或防静电设施。建设单位要将防雷装置设计纳入工程设计整体方案,防雷装置建设费用纳入工程整体预算。防雷装置要与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。各级气象部门要依法对新建防雷装置的防雷专业设计、施工和验收严格实行审核和监督管理,把好设计审核、施工监督和竣工验收关。防雷装置专业设计未经气象部门审核合格的,不得交付施工;防雷工程未经验收合格的,不得投入使用。
(二)认真执行防雷设备、设施定期检测制度。各级具备防雷检测资质的检测机构要依法对当地已投入使用的防雷装置和防静电设施进行定期安全检测,特别要突出抓好雷雨季节前的检测。经检测合格的,由气象部门发给《广东省防雷装置合格证》;经检测不合格的,气象部门要督促其限期整改,及时消除安全隐患。各有关单位应积极配合做好设备、设施的防雷检测与整改工作,确保设备、设施防雷性能完好。
(三)加强雷击风险评估工作。凡我市各地的大型建设工程,重点工程,危险化学品、易燃易爆等爆炸危险环境,高层建筑以及占地面积在5000㎡以上商住小区等建设项目,均须由当地气象部门依法组织进行雷击风险评估后,方可进行防雷设计和施工,以确保公共安全。
(四)严格防雷专业资质管理。凡在我市从事防雷工程专业施工的单位,必须持有省级以上气象部门核发的防雷工程专业施工资质证书,方可在资质等级范围内从事防雷施工。防雷装置检测,必须由省级气象部门认定具备防雷装置检测资质单位进行。严禁无资质或超资质范围从事防雷工程施工与防雷装置检测。
四、加强协调,齐抓共管
防雷减灾是一项系统社会工程,各有关部门要按照职责分工,加强协调配合,共同做好相关工作。气象部门要加强防雷减灾工作指导,依法履行雷电灾害防御工作的组织管理职责,认真做好防雷设计审核、竣工验收、防雷工程市场监管和雷击风险评估等工作;安全监管部门要充分发挥安全生产综合协调作用,把防雷减灾工作作为安全生产工作的一项重要内容进行安排、检查和落实,积极协调、督促有关行业和部门落实防雷安全工作责任和措施;建设、规划、房管部门要配合气象部门落实防雷设计审核和竣工验收制度。新建建(构)筑物的防雷设计未经审核合格的,建设部门不得发给施工许可证;防雷装置未经验收合格的,房产部门不得发给房产证;公安部门要密切配合气象部门做好计算机信息系统防雷安全工作;教育部门要切实抓好学校防雷安全措施的落实,确保广大师生人身财产安全;旅游部门要协调督促旅游景区、宾馆、饭店等旅游场所做好雷电防护工作;工商和质监部门要加大对防雷产品生产和流通环节的监管力度,确保防雷产品质量;电力和通信部门要严格落实电力设施和通信设施的防雷安全措施,确保电力供应和通信畅通;各地政府要加强对防雷工作的领导和协调,重视对公益性行业安全设施设备经费的投入,要将中小学校的防雷装置整改经费纳入财政预算。定期组织有关部门开展防雷安全工作检查,重点加大对易燃易爆场所、高层建筑、电力设施、通信设施、计算机信息系统、旅游景点、学校、商场、宾馆等人口密集场所,以及其他易遭受雷击的建筑物和设施的防雷安全检查力度,对检查中发现的安全隐患,要采取切实有效措施,督促其及时整改落实到位。
五、认真做好雷电灾害应急处置
全市要认真贯彻执行《肇庆市雷电灾害应急救援预案》。各地区和有关部门、单位要结合实际,建立和完善相关应急预案,切实增强应急处置能力。遭受雷电灾害的单位和个人要及时向当地气象部门报告灾情,并协助做好雷电灾害的调查、鉴定和上报工作,严禁隐瞒不报。雷电灾害发生后,有关地区和单位要迅速启动应急预案,在最短时间内做到组织领导到位、技术指导到位、物资资金到位、救援人员到位,确保高效妥善处置灾情。
六、加大防雷减灾宣传力度
各级气象部门要加大对《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》等防雷减灾法律法规的宣传力度,要在基层社区、学校、工矿企业等广泛开展防雷减灾知识和常识的宣传教育活动,努力提高全民防雷减灾意识,有效减少雷电灾害的影响和损失。市内各有关单位、新闻媒体要积极支持和配合防雷减灾宣传工作。
关键词农村;雷电灾害;现状;防护措施;山东滕州
滕州市地处暖温带半湿润地区南部,季风型大陆性气候明显,属于雷暴活动和雷电灾害比较频繁的县市之一。近年来,高大建筑不断增加,环境的空气污染加重,市区的热岛效应加大,诱发雷击的概率大大增强[1]。据不完全统计,每年滕州市的雷电灾害达百余起,连续多年直接经济损失达数百万元,2006、2007年东郭、姜屯相继发生过雷电伤亡事件;2007年东郭一加油站因雷击产生爆炸。近几年,滕州市气象局雷电防护技术中心对全市各有关单位进行了安全检查检测工作,并免费发放了《雷电防护宣传手册》,进一步加强了防雷的安全性宣传。但是,滕州防雷减灾工作还处于发展的初级阶段,存在许多问题,特别是广大的农村地区目前仍是防雷减灾管理的盲区。
1农村雷电灾害的现状
农民防雷意识淡薄,防雷知识缺乏,目前,农村大部分房屋无防直击雷装置;电源线路、有线电视线路、电话线路都没有采取任何防雷措施,造成农村雷电灾害多发。农村雷电灾害的主要表现形式有:雷击致人死亡或受伤,雷击引起火灾,雷击击坏房屋、电话、电视机、洗衣机等家用电器。
2农村雷电灾害的成因分析
2.1地理环境和生产条件的限制
农民的日常生产活动主要在田间进行,山区(或丘陵)的田地有一部分在山坡、山顶或湖泊、水塘等附近多水的地方,这些地方一般易发生雷击;田间空旷缺少躲避雷雨的安全之处[2]。下雨时缺少雷电知识的农民经常在树下避雨,增大遭雷击的概率,因此很多雷击事故是在田间农民耕作或躲雨时候发生的。如2004年夏季,滕州市东郭镇大绪庄一妇女在田间作业遭雷击死亡。
2.2农村防雷基础设施建设差
农村房屋基本都是由农民自行建造,在设计时没有考虑雷电防护措施,建造时没有安装防雷装置。农村电力、通讯设施的防雷装置不合格,电视天线普遍架设在屋顶,遇到雷雨天气,雷电流就沿着天线进入屋内,电源线、电话线、信号线随意的架空引入住房,雷电经过这些架空线窜入屋内,造成家用电器设备损坏,甚至人员伤亡。农村幼儿园和中小学防雷装置基础设施严重不足,有的甚至没有防雷设施,学生上课时,教室一旦遭受雷击,后果不堪设想。
2.3缺乏必要的防雷常识
农民遇到雷雨天气缺乏雷电防护措施,常常把旷野上的独立大树、亭子当作避雷雨的安全场所,很容易遭受雷击,从而酿成悲惨事故。在野外遭遇雷电来不及躲避时,要双脚并拢蹲下,双手放在膝上,手臂不要接触地面。同时,注意不宜在旷野高打雨伞或高举铁锹、锄头等物体,以免带来雷击的危险。另外,雷雨天气应将门窗关闭,以免造成球形雷电入室引发雷击。
2.4部分企业防御雷电灾害意识不强
部分企业为了节约建设资金,有意逃避管理,不愿意接受雷电防御技术人员提供的防雷装置设计审查和质量检测等服务工作,从而造成不必要的损失。如2001年8月17日,滕州官桥变压器遭雷击,损失6 358元;8月27日,滕州张旺村变压器遭雷击,损失3 665元;8月30日,滕州西岗东村变压器遭雷击,损失3 420元;9月5日,滕州柴里中村变压器遭雷击,损失3 759元。
3农村雷电灾害防护措施
3.1加强防雷法律、法规的宣传力度,普及防雷知识
农村雷电防御工作既是重点,又是难点[3]。报纸、电视等新闻媒体要加大对《中华人民共和国气象法》《山东省气象灾害防御条例》《滕州市防御雷电灾害管理办法》等防雷减灾法律法规的宣传力度,全面提高农民群众的防雷减灾意识,增强雷电灾害的防御能力。
3.2从源头上强化防雷安全措施
根据安全可靠、技术先进、经济合理的防雷原则,对于已建房屋的防雷改造是安装避雷带或避雷针,并做好接地网。屋顶有太阳能热水器或水箱的应安装避雷针保护,并与避雷针保证一定安全距离;屋顶有电线的,应置于避雷针的保护范围内并做好接地。
3.3加强雷电监测的预警预报
针对滕州市防灾减灾的需求和未来气象灾害监测预警服务工作的发展方向,建立雷电灾害预测预警子系统。以雷电监测站网为依托,建立雷电信息接收和处理平台,实现雷电信息实时显示、历史雷击灾害资料查询、统计分析等功能,开展雷电灾害预警和对策服务[4]。加强雷电科学研究和技术开发,提高雷雨天气的监测、预报预警水平。充分利用电视、电话、互联网、手机短信息等手段,及时向农民群众传播雷电灾害预警信息,为广大农村提供及时、高效的服务,尤其是偏僻的山区。
4参考文献
[1] 董德文,申红石.农村防雷的存在问题及解决措施[j].硅谷,2009(1):192.
[2] 陈惠敏.东山县农村雷电灾害多发原因及防护措施[j].现代农业科技2009(16):243.
关键词:防雷接地;10kV供配电线路;施工技术
引言
雷电是引起10kV供配电线路的跳闸的重要因素,所占比例非常大。雷电不但会严重损害电网,造成人们用电不畅,给人们的财产造成损失,还会危害人们的生命安全,尤其是电网从业人员的人身安全。10kV供配电网络安全与否,不但与人们的工作生活息息相关,还决定了用电企业与单位能否正常用电。雷电是危害供配电线路的重大因素,因此研究10kV供配电线路的防雷接地措施是十分必要的,在现有防雷措施的基础上,对防雷接地工程进行合理施工也是保证电网安全的重要一环。除加强10kV供配电线路绝缘外,设置接地装置、安装避雷器也是重要的防雷方法,本文详细讨论了诸如人工接地体、自然接地体、接地干线和避雷针等防雷装置的安装方法及施工重点。
一 供配电线路常用防雷措施
1、 架空地线
架空地线是一种保护架空供配电线路的防雷装置,架设于供配电线路下面,是供配电线路结构的重要构成,又可称为避雷线。架空地线的安装可以减低雷害事故的发生概率,保证线路的安全运行。在安装霹雷针较困难的较大区域,比如占地面积广阔的(超)高压变电所,架空地线是一种重要的防雷措施。此外,特殊改进过的架空地线可用作通信用途,即兼任通信电缆的作用,具备防雷、通信两用的功能。
2、 避雷器
避雷器是一种用于变电站保护设备的防雷装置,当雷电来临时,强大的冲击电流作用于避雷器,避雷器首先放电,将雷电对地短接,使雷电的电压幅值在设备的可承受范围内,从而避免瞬间过压的危害。此外,避雷器还可用于操作过电压和工频暂态过电压。避雷器的种类分为管式和阀式两大类,前者主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护,而后者广泛用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘。
3、 接地电阻
接地电阻是指电流从接地装置导入大地,再经由大地向远方或者其他接地体时,所产生的电阻。此电阻值由接地线的电阻、接触电阻、两接地体之间的大地电阻构成。大地电阻率、接地体的外形及其入土深度等均是影响接地电阻值大小的因素。接地电阻可用于建筑物的防雷接地。
二10kV供配电线路防雷接地工程的施工方法
1、接地装置
10kV供配电线路防雷接地工程的施工流程从定位放线、人工接地体制作与安放、自然接地体安装到接地干线依次进行。
(1)定位放线
定位放线的施工重点概括起来就是:依设计放线,接地装置埋得深,且与出入口距离短。沿着设计好的接地体线路挖沟,为避免接地装置受到地表土地的外在扰动、气温低导致冻土等干扰,接地装置的深度应低于地表层,所以挖沟放线时应该将沟挖至地表之下。挖沟是定位放线的一个难点,挖沟时,要将沟挖得深浅均匀、沟形最好呈直线,沟底干净,与周围建筑物保持在2米的距离之外。此外,考虑到人类活动对接地装置的影响,设计规划时应选择人迹罕至之处。土地电阻率越小时,接地装置的防雷效果越好,所以设计规划应将土壤的电阻性质纳入考量。为有效进行防雷接地,接地装置的位置与被保护建筑的距离应不超过三米。
(2)人工接地体制作与安放
人工接地体包括水平接地体、垂直接地体和铜接地体。常常使用镀锌扁钢作为制作水平接地体的材料,其尺寸一般为40×40×4(毫米),安装水平接地体时要注意不能将其平放。可用于制作垂直接地体的材料较为多样,比如镀锌钢管、镀锌圆钢、镀锌角钢等,垂直接地体的长度要大于或等于2.5米,顶端应处理成尖状。
垂直接地体的安装要点如下:将其置于沟的中轴后垂直打入土地,处于地面上的接地体的长度应大于0.6米,接地体之间的距离应大于5米;把镀锌扁钢拉直侧放入沟体后与接地体焊接,焊接处与接地体的顶端应为0.1米;对焊接处进行防腐操作,在其表面涂上沥青,引出接地线。铜接地体则往往使用铜板制成,其尺寸为900×900×1.5(毫米),安装时需要注意与地面垂直。
(3)自然接地体
设计接地装置时,应有效充分地利用自然接地体。常年与水接触的钢筋混凝土建筑物的表层钢筋是一种自然接地体,钢筋混凝土桩基基础的安装要点如下:安装时,可将钢筋混凝土建筑物桩基钢筋和承台梁主筋焊在一起;当一组桩基的数量大于四时,可以只将四角桩基的钢筋相连。
除建筑物的钢筋混凝土桩基基础外,也可使用板式基础做自然接地体。板式基础的安装要点如下:当钢筋混凝土板式基础没有防水层时,可将柱主筋与底板的钢筋焊接起来,从而形成接地体;反之,当钢筋混凝土板式基础带有防水层时,可将柱内钢筋与镀锌圆钢(或镀锌扁钢)焊接起来,作为自然接地装置。此外,独立柱基础、箱形基础、钢柱钢筋混凝土基础、钢筋混凝土杯型基础也可以用作自然接地体。
(4)接地干线
接地干线是同一建筑物内不同楼层间的共同接地线,往往使用绝缘铜芯导线制成。接地干线的安装要点如下:设计接地干线时要根据建筑物的结构与规模;要考虑综合布线的问题,以及合理的空间配置,使接地干线的设计符合综合布线电缆干线的设计;在考虑接地干线的安装位置时,应使尽量其安装在不易受损害的地方,而且尽可能使用专门的保护屏蔽层。
2、避雷器的安装
避雷器的安装属于变电安装,安装准则应遵照《国家电网公司电力安全工作规程(变电所和发电厂电气部分)(试行)》。安装避雷器时,应在室外无雨且风力小于6级的天气条件下进行操作。
避雷器的安装要点如下:(1)准备工作和安装前检查,包括准备好安装所用工器物、材料、配件等,务必保证材料完备、零配件合格,按规定办工作票、检查安全措施,排队诵读工作票,告知安全措施和注意事项,开箱验收。(2)安装避雷器时,先在底座槽钢与支座中间找准水平坐标,在合乎大小标准要求的范围内用电焊将支座槽钢焊接牢固,然后将避雷针的底座安置于底座槽钢上,四周拧紧。(3)安装避雷器身时,先拴好吊绳,吊绳的受力部位在器身的正中部位,然后将器身吊起放在固定好的支座上,周围用螺钉匀实拧紧。避雷针的放电间隙应符合规定中的要求。(4)安装计数器时,安装前应进行试验,然后将计数器安设在支座之间,用螺丝钉固定好。将计数器使用质软的铜丝与避雷针支座相连,使接地可靠性良好。(5)安装完成后,应进行电气试验,然后进行结尾工作,如引线恢复、整体清扫与刷漆等。
结束语
雷电是引起10kV供配电线路安全问题的重要因素,尤其是在雷雨频发的季节,雷电引起的电网安全问题会给人们的生命安全和财产安全带来直接损害,防雷接地工程是保护高压电网安全、稳定、可靠运行的重要工程。本文针对10kV供配电线路的防雷接地工程,分析了架空地线、避雷器与接地电阻这三种供配电电路常用的防雷措施,然后重点讨论了人工接地体、自然接地体、接地干线和避雷针等防雷装置的施工技术。
参考文献
[1]康宽政. 江门市区10kV架空线路雷击分析和防治措施[J],广东电力,2008,
21(5).
1线路的超负荷运行故障
对于任何电力线路,一旦其实际运行负载超过了线路本身的运行承载能力,则必然会引发线路超负荷运行现象,而这将导致电缆的温度急剧升高,进而引发对绝缘层的破坏,10kV电力线路自然也不例外。此外,如果线路聚集了大量的热量,一旦电流强度增大,还有一定几率造成火灾,从而给线路造成巨大的损失,严重时甚至还可能威胁到人身安全。10kV电力线路的超负荷运行故障一般与用电量大、电力线路电流承载力低有关系。因此,用电企业需要加强对电力客户用电量的分析,并及时采取措施提高线路的电流承载力,以尽量降低因超负荷运行所带来的风险。
2雷击故障分析
在实际工作中,因为10kV电力线路很多都属于配电线路的范畴,而配电线路因为长期暴露在自然环境中,且具有点多面广,难以构建全面防雷安全措施的缘故,造成10kV电力线路经常出现因雷击而引发的跳闸故障,这种故障在一些雷电高发区域尤为明显。具体来说,造成电力线路雷击故障的原因主要可以被概括以为几点:(1)线路的防雷安全措施做的不到位。对于很多10kV电力线路而言,存在着防雷安全措施比较单一,或者所采取的防雷安全措施与实际的运行情况不相符的问题,而这必将导致线路的防雷安全工作存在缺陷。(2)在线路的设计和建设过程中,接地阻值过高。在实际工作中,塔杆的接地线组不达标或者降阻剂因质量原因失效,都可能造成接地电阻值较高,而接地阻值过高是引发线路雷击故障的一个主要原因。(3)对线路的检修和维护工作没有做到位。
3道路两旁树木的影响
当前因为生态环保等方面因素的考虑,造成道路两旁往往都会栽种一些树木,但随着这些树木的成长,如果对其枝条与电力线路之间的安全距离不加以控制,就可能会对10kV电力线路的安全运行带来影响。尤其在一些风力资源比较丰富的地区,因为风吹的影响,树木枝条很容易与电力线路发生接触,而这在一定的环境下可能会导致放电现象,进而引发火灾,造成巨大的社会经济损失。
4缺乏必要的管理
在实际工作中,我国很多地区的电力企业都存在着“重建设,轻维护”的问题,这种现象在当前加强智能电网建设的背景下比较突出。很多电力企业在设计规划电力线路时,对线路的技术水平要求比较高,但等线路正式投入运行后,其维护管理工作却没有同步跟上。事实上,无论10kV电力线路的设计和规划工作做地有多好,如果在实际运行中缺乏必要的维护和管理,造成线路设备中存在故障隐患的问题没有得到及时的发现和处理,则线路的运行质量也自然难以得到有效保障。
5变压设备故障
对于10kV电力线路而言,造成其出现变压设备故障的原因主要包括以下两个方面:(1)变压设备本身存在质量缺陷。当前市面上提供变压设备的生产厂家比较多,而且各个厂家产品的质量参差不齐,如果所采用的设备存在先天的质量缺陷,则必然会对线路的正常运行造成不利影响。(2)在设备安装或调制过程中,操作人员操作不规范引起的弧光短路。变压设备在投入运行一段时间后,如果其绝缘性能出现损害,则极易引发闪络、放电等故障。
二、10kV电力线路的运行维护策略探讨
1降低线路超负荷运行的风险
引发10kV电力线路超负荷运行故障的原因是线路的电流量超过了设计标准值。为了解决这一故障,首先需要做好的就是线路的设计和施工工作,尤其要重视线路的选材和施工建设质量,确保电力线路的电流承载力满足设计要求;其次,电力企业还要加强对客户用电量的分析工作,要根据实际的安全用电量对线路的传输量和发热量等指标进行严格控制,坚决杜绝电力线路的超负荷运行。
2加强对环境因素的干预保护措施
在雷雨多发区域,一定要做好电力线路的雷电安全防护工作,通过综合采取多项安全防雷措施以降低线路发生雷击故障的几率,这些措施主要包括架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装线路型避雷器以及提高线路的绝缘性能等,只有根据线路经过地区雷电入侵的实际特点,综合采取多项有针对性的防雷安全措施,才能收获一个比较全面的安全防雷效果,进而也才能提高整条线路对雷电破坏的防护水平。此外,大风也容易对电力线路的正常运行造成影响。因此,应该未雨绸缪,做好防风防汛准备,定期在10kV电力线路杆塔的周边浇筑混凝土、复核线路杆塔的下埋深度,确保大风天气到来时,电力线路有足够的强度和拉线基础。
3完善线路日常运行管理与维护
加强对线路的巡查,及时更换或维修存在故障隐患的设备,以尽量降低因设备故障而造成的整条线路故障发生。具体而言,应该结合本地区10kV电力线路的实际运行情况制定好维护策略,综合应用定期维护和主动检修等方式。对故障一旦发生就会造成较大危害的线路关键点,可以结合运用状态检修和计划检修模式。前者通过布置监测网络以及时发现关键线路设备中存在的异常情况,从而提高检修的准确性,这显然提高了故障的处理效率,降低了由此可能带来的损失;而后者可以对电力线路运行过程中出现的各类安全隐患做到合理预防,以降低10kV电力线路发生故障的几率。
三、结语