10kV架空绝缘线路防雷策略探究

10kV架空绝缘线路防雷策略探究车鸣【摘要】架空绝缘导线以其诸多优点而在10kV配电网中得到了广泛的应用，但其也存在缺陷，易受雷电影响而产生断线现象，因此，必须对其采取相关策略，以预防雷电的影响，文章结合实际工作经验，分析10kV架空绝缘线路防雷综合策略，以保证10kV架空绝缘线路的安全、正常、稳定运行，可为相关工作者提供参考。【期刊名称】《科技风》【年(卷)，期】2013(000)024【总页数】2页(P58-59)【关键词】10kV;架空绝缘线路;防雷【作者】车鸣【作者单位】国网福建永春县供电有限公司，福建泉州362600【正文语种】中文随着人们生活水平的不断提高，对供电的可靠性提出了更高的要求，10kV配电网作为电力系统的一个重要组成部分，其安全性、稳定性更是重中之重。顺应10kV配电网发展要求，架空绝缘导线与普通架空裸导线相比，以其安全、可靠、经济、建设维护方便等诸多优点在10kV配电网建设中得到了广泛的应用，从而减少了电能损耗，缩小了线路占有空间，延长了线路使用寿命，提高了同杆线路回数，特别适用于在多雷电的地方。虽然架空绝缘导线有普通裸导线及地埋电缆所不具备的诸多优点，但也存在缺陷，事实证明架空绝缘导线遭受雷击时容易发生断线事故，严重威胁电网的安全、可靠运行，甚至导致巨大的经济损失。本文针对10kV架空绝缘线路遭受雷击断线事故造成的高事故率，提出10kV架空绝缘线路综合防雷措施，具有十分重要的实际意义。110kV架空绝缘线路防雷措施随着电网的发展，各种防雷措施相继涌现，对于一些具体的线路，单独采用某一种防雷措施显然不能满足线路安全、可靠输电的要求，但也不能盲目应用，这样不但会增加线路建设、维护成本，而且使某些防雷措施的作用得不到应有的发挥。本文通过对10kV架空绝缘线路的雷电过电压水平及工频短路电流的分析与计算，借鉴国内外防止架空绝缘导线雷击断线的成功经验，比较现有各种防绝缘导线断线措施的优劣，根据10kV配电线路的实际情况，提出技术、经济上均合理的防雷措施，主要包括以下几个方面的内容。1）防雷工作要从源头抓起，因地制宜，配电线路规划和设计时，综合考虑地区污秽状况、年雷暴日个数以及配电线路周边环境等情况，统筹考虑避雷器装设、绝缘子选择等；与日常维护相结合，避雷器等设备的质量问题应予以足够重视，线路日常维护工作要加强，重视避雷器接地电阻的周期性检测工作；对于全线10kV架空绝缘导线在没有采取有效的防雷措施以前，建议雷雨季节停用重合闸，以防雷击断线、重合闸后发生人身触电伤亡事故，只在全线巡视无问题或事故处理后，才可再恢复送电。2）降低杆塔接地电阻。对于一般高度的杆塔，降低杆塔冲击接地电阻是提高线路耐雷水平降低雷击跳闸率的有效措施。在土壤电阻率低的地区，应充分利用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻。在高土壤电阻率的地区，用一般方法难于降低接地电阻时，可采用多根放射形接地、连续伸长接地、某种有效的降阻剂、爆破接地、外引接地、扩大接地网面积等方式来降低接地电阻值，但在土壤电阻率高的地区存在较大困难，而且工程量大，施工费用高。3）提高线路绝缘水平。提高绝缘子的50%放电电压，全线提高线路绝缘水平，从而大大降低雷击跳闸率。为了降低线路造价，可采用架空绝缘导线加强局部绝缘的方式，根据线路多年的运行经验，对易击段增加绝缘子片数，或将悬式绝缘子更换为闪络路径更大的柱式绝缘子，以增长闪络路径阻止电弧的形成，或将10kV配电线路中采用的瓷绝缘子更换为瓷横担，或在绝缘导线与绝缘子的固定位置加强局部绝缘，使雷电不闪络或闪络后引发的接续工频短路电流因爬距较大而无法建弧，从而有效降低雷击跳闸率，防止绝缘导线发生断线事故。4）装设串联间隙金属氧化物避雷器。近年来，由于金属氧化物避雷器具有非线性电阻特性和快速阻断工频续流的特性，使之广泛应用于线路，以限制雷电过电压。采用避雷器防护配电线路的雷电过电压，其作用大致包括两个方面：a.通过吸收雷电放电能量，达到保护的目的；b.安装避雷器后能够限制配电线路的感应过电压。采用带有外间隙的金属氧化物避雷器能够有效地截断工频续流、限制雷电过电压、保护效果好。由于其保护范围小，需每基安装，维护费用较高，投资成本很大。因此，可以在防弧金具不宜安装的耐塔上安装；在变电站10kV进线段也应在每基杆塔上安装串联间隙金属氧化物避雷器，不但能够抑制工频续流，防止绝缘导线雷击断线，而且可以配合站内保护，削弱侵入波的陡度和幅值。5）采用消弧线圈接地方式。通过计算分析，10kV电网不接地系统发生单相接地时，单相接地电容电流超过了规程规定的30A，因此系统中性点应该采用经消弧线圈接地方式。利用消弧线圈不但能够补偿线路对故障点的电容电流，使电弧不易形成，有效抑制弧光接地过电压的幅值和谐振过电压的产生，而且能够防止单相接地故障引发相间故障而跳闸的停电事故。工程实践表明自动跟踪补偿消弧成套装置比手动调匝式消弧线圈更能满足补偿要求，更利于电弧熄灭。6）支柱绝缘子配合穿刺型防弧金具。穿刺型防弧金具具有防护效果好、价格低廉、施工简单、性能可靠，设备免维护等优点。因此，在每基直线塔上安装防弧金具，不但能够提高线路耐雷水平降低绝缘子雷击闪络率，而且能够有效疏导工频电弧，保护绝缘导线不被烧伤而断线。安装时对于开环运行的架空绝缘线路，防弧金具应安装在绝缘子的负荷侧。对于环网架空绝缘线路，防弧金具应在绝缘子两侧对称安装，且用铝线将两个高压电极连接。支柱绝缘子应在绝缘子上端加装金属帽，并根据线路所经地区的污秽、气候等情况选择不同形状的支柱绝缘子。7）应用可调式防雷保护间隙。安装可调式保护间隙保护断线是先〃堵塞”后〃疏导”，就是限制雷击过电压的幅值，阻止雷击闪络后工频续流起弧，从根本上排除了导线烧损的因素。其工作原理是架空线路遭受雷击时，在绝缘子串上产生较高的雷电冲击过电压，由于并联间隙的雷电放电电压低于绝缘子串的放电电压，间隙先放电，工频电弧弧根在两电极上燃烧，以保护绝缘导线，避免其被烧伤而断线。在保护间隙的安装上，应当注意间隙不应保持在与地面垂直的一条线上，应使上下两间隙有水平5cm的偏移，以免因下雨或结冰造成线路沿间隙闪络。在保护间隙的接地上，可以采用与耦合地线相同的接地方式。210kV架空绝缘线路防雷其他注意问题经过研究分析及多年10kV配网工作经验，要保证10kV架空绝缘导线安全、可靠的运行还应该注意以下问题。1）绝缘线防雷要与配电变压器等设备防雷相结合。为了保护配电变压器，在变压器两侧都加装了避雷器，并且为了缩短避雷器引下线长度，防止对配变反击，防止避雷器芯片击穿造成线路接地短路故障，基本上都安装在熔断器靠变压器侧。随着城区线路分段开关和联络开关大量投运，特别是联络开关一般处于断开状态，当断路器一侧线路遭受雷击，雷电波在开断的断路器处由于反射作用幅值升高1倍，可能造成柱上开关损坏，因此，开关两侧必须安装避雷器。2）绝缘线防雷与线路周边地理环境相结合，对于线路两侧相对比较空旷或者雷击事故比较多的地方，防雷措施相对密集装设，对于走廊被两侧建筑物包围的线路采用疏散的布置方式。3）转变架空线路的维护观念。在日常维护中，对于裸导线在雷雨中跳闸重合成功的，通常没有立即组织巡线。如果绝缘线路在雷雨天气跳闸并且重合成功，但同时出现接地信号，很可能是有线路断线，没有接地信号发出，也不能断定线路运行良好。根据雷击断线的断面情况，铝导线熔断后都缩进其绝缘层内15~25mm，因此即使靠电源侧的断头落地，保护很可能不发出接地信号，甚至不会引起相间接地故障（或者接地短路电流达不到保护整定值），开关不能跳闸。因此，雷雨天气要密切注意绝缘线路的运行情况，凡是10kV架空绝缘导线在雷雨天气跳闸时，都必须巡线，必须在巡线检查确信无故障后，才允许恢复送电。4）为了便于线路的维护检修，架空绝缘导线应在首末端、联络开关两侧、分支杆、耐张杆接头处、有可能反送电的分支线点的导线上，以及在直线杆的适当位置上，安装检修工作用的接地线挂环。断连杆接地线挂环应安装在耐张线夹的非受力侧导线上，要优先选用不需剥离导线绝缘层的线夹。5）施工中应注意的问题。施工中，随意剥去绝缘导线的绝缘层，造成绝缘导线的绝缘损伤比较严重，同时又忽略了接头的封闭处理，使导线、接头裸露，容易进水被氧化。相应对策如下：用普通电工刀剥离绝缘导线的绝缘，易损伤导线。剥离导线的绝缘层、半导体层时，应用专用切削工具，如BP系列型号的绝缘导线剥皮器，应严格按照工艺要求，将绝缘层剥开，不得损伤导线，切口处绝缘层与线芯宜有45°倒角。用金属滑轮进行放紧线，磨擦大，易损伤绝缘。应用塑料滑轮或套有橡胶护套的铝滑轮。使用普通用于裸导线的卡线器对绝缘导线进行紧线或弧垂调整，导线易滑脱。应使用网套或面接触的卡线器，并在绝缘导线上缠绕塑料或橡皮包带，防止卡伤绝缘层。紧线过程中，绝缘线不宜过牵引。放线时要注意对绝缘层的保护，尽量避免在地面、杆塔、横担、瓷瓶或其他物体上拖拉和摩擦。绝缘层损伤深度在绝缘层厚度的10%及以上时应进行绝缘修补。可用绝缘自粘带缠绕，每圈绝缘自粘带间需搭压带宽的1/2，补修后绝缘自粘带的厚度应大于绝缘层损伤深度，且不少于两层;也可用绝缘护罩将绝缘层损伤部位罩好，并将开口部位用绝缘自粘带缠绕封住。一个档距内，单根绝缘线绝缘层的损伤修补不宜超过3处。选用不需剥离导线绝缘层的线路金具和适合绝缘导线施工的机具，以减少对绝缘的破坏。如果需要剥去绝缘层，绝缘导线连接后必须使用绝缘罩或自粘绝缘胶带包扎进行绝缘处理。绝缘导线的全部端头、接头都要进行绝缘护封，不得有导线、接头裸露。3结语10kV架空绝缘线路防雷是一个系统性的问题