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导语:在防雷技术论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
合理选择输电线路路径
受地形、土质、气候状况的影响,某些地区极易成为雷击的多发区,所以在输电线路设计时必须避开这些地区,降低雷击概率。通常情况下,雷击区包括以下几个类型地段:(1)地下富含导电性矿藏的地区,以及地下水位较高的地区;(2)土质电阻率低的地区,以及土质电阻率发生骤变的地区,如田地、土壤、岩石等拥有不同类型地貌的地区和山坡断层带、交接地带、山谷地带等;(3)顺风的河谷地带和山区的风口等雷暴走廊区;(4)周围布满山丘的湿润盆地,如包围着湖、水塘、沼泽、水库、树林的地区;5.土质条件较好、植被覆盖良好的山丘顶部区域以及向阳面区域。
搭设避雷线
避雷线是当前使用最为广泛的防雷技术,具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷线能够减少铁塔的雷电流,以使塔顶的电位降低,减轻雷击破坏程度;耦合作用是指通过耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压;屏蔽作用是指直接降低雷击后产生的感应过电压。应当根据输电线路的电压级别选择避雷线,20kV的输电线路不需要装设避雷线,200kV以上的输电线路需要全程搭设避雷线,500kV的高压线应当搭设两个避雷线,以提高避雷线的屏蔽功能。为了提高避雷线的保护能力,应确保每个铁塔区的避雷线能够接地,并保证两个避雷线之间设置一个间隙。当前,我国在设计高压和超高压输电线路时通常搭设绝缘避雷线,以降低功率损耗。
安装线路避雷器
避雷器是在避雷线基础上施加的一种防雷措施,以彻底防止绝缘导线上产生过电压。当雷击产生的电压过大时,避雷器通过利用低阻抗的通路将雷电流泄于地面,以保证输电线路电压在安全的范围内。在安设避雷器时,可选择如下类型的铁塔:环境恶劣的山区线路中的铁塔、跨越大的铁塔、水电站和升压站等出口线路处接地电阻较大的铁塔、出现过闪络的铁塔等。
架设耦合地线
在无法实现降低接地电阻的情况下,可在导线的周围或下方敷设一条底线,以使雷电流可以分流,降低绝缘子串两端的感应程度,减小反击电压间的分量。通过架设耦合地线,能够降低雷击时电力系统的跳闸率。
降低铁塔接地电阻
当合理匹配塔脚电阻和避雷线时,可以实现降压的功能。针对小于65kV大于40kV的输电线路不需要增设避雷线,但是必须做好铁塔接地措施。降低铁塔接地电阻的主要方法包括以下几种:(1)对于规模较小、较为集中的接地网,应当使用接地电阻降阻剂。在接地极四周铺设降阻剂,增大接地的面积,以降低铁塔与地面的电阻。由于此种方法具备较好的导电性能,所以应当将该方法推广使用;(2)爆破接地技术。该技术的运用方式是利用爆破来制造破裂,而后将电阻率低的材料通过压力机的作用导入到裂缝中,从而增强土壤的导电性能;(3)加大水平接地体的长度,由于电感效用与水平接地体的长度成正比关系,当接地体的长度达到55m时,其电阻率为500,当长度达到80m时,其电阻率为2000,所以当接地体达到一定长度后,冲击系数会逐步稳定,不再有所下降。
安装自动重合闸装置
电力系统在遭遇雷击时通过自动跳闸可以发挥自我保护作用,在自动跳闸后,此前所产生的部分系统故障便会自动消除。根据资料统计,在安装自动重合闸装置的输电线线路中,70kV以上的线路其重合闸的成功率为80%以上,30kV以下的输电线路重合闸成功率也可以达到60%,这说明自动重合闸装置是当前极为有效的防雷措施之一,各等级电压线路应当积极安装该装置。
【关键词】:电力系统;自动化系统;防雷;措施;方法;
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着经济的发展,科学技术的不断进步,通讯技术和计算机技术不断得到提高,电力系统的自动化水平也不断提高,越来越多的计算机、RTU以及一些其他的自动化设备被应用到电力系统中,我们指导微电子设备的工作电压只有几伏,工作电流十分微弱,正是如此其对外界的干扰抵抗十分弱。再加之,由雷电带来的瞬变磁场十分强,对于微电子器件产生的干扰很大,严重的甚至直接损坏微电子设备,给电力系统带来损失。近几年,尽管电力企业在不断的采取措施加强对电力系统的防雷保护,但是雷害事故还是时有发生,所以加强电力系统防雷措施的研究和探讨还是十分必要的。
二.对于雷电侵入波产生的过电压的保护措施
一般而言,电力企业对于雷电侵入波产生的过电压的保护是通过避雷器以及避雷针来实现的,这两者相配合的实现了对进线段的有利保护,效果比较好。通过对进线段的保护,可以利用其阻抗限制雷电流幅值,以及利用其电晕衰耗来达到降低雷电波陡度的目的,再在进线段上安装避雷器,通过避雷器的作用可以使得电流不超过绝缘配合所要求的数值,这样就可以有效的实现第一道防雷。
三.对于UPS过电压的保护措施
感应雷或沿电源线进入室内的雷电侵入波会使电源电压急骤升高,从而导致UPS及后接设备损坏。有些UPS中尽管装有压敏电阻,但还是很难保护自己及后接微电子设备。对电源,可靠有效的防雷方法是采用四级保护。每一级用三极气体放电管,将大的雷电限制到后续保护系统可允许的范围;第二级用限流模块;第三级用压敏电阻;第四级用TVS管,使输出的箝位电压达到规定的要求。采用上述四级保护后,UPS或被保护电源一般不会因雷击而损坏。
四.对于载波机过电压的保护措施
载波机遇雷击易损坏的部分通常为电源盘、用户话路盘及高频电路盘。高频电路盘上通常装有放电管,具有一定的耐雷水平;电源部分可采用上述电源过电压保护方式;用户话路盘由于铃流电压与通话电压不一致需要在保护装置设计上精心考虑,使之在两种不同电压下均能有效的地保护用户话路部分最好的办法是将保护器件置于载波机内,考虑到实际情况,外置保护模块应设计考虑得周全一些。为了有较好的防雷效果,我们在防雷时可以使用Modem、程控交换机通信线、用户话路盘以及信号线来实现四级保护,同时可以安装自动报警装置。
五.接地电阻与屏蔽
1.接地。合理的接地设计是整个电力系统防雷措施中的重要组成部分。一般会有构筑物接地、配电系统及强电设备接地、计算机自控系统接地等三种接地方式,因此,科学设计,使得这三种接地方式之间互相配合,有助于大大降低雷击通过接地网络对系统的毁坏。以计算机自控系统为例,一般采用系统工作接地、直流工作接地、安全保护接地等几种接地方式。在防雷措施中,要根据实际情况,将各种接地方式合理的组合,使得接地电阻值最小,取得最佳的效果。防雷接地是为防雷保护需要而设,以降低雷电流通过时的地电位升高,因此良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此,在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。 在接地时要尽量的减低电阻,可以通过以下方法:深埋式接地极,如地下较深处的土壤电阻率较低,可用深井式或深埋式接地极;填充电阻率较低的物质或降阻剂。如附近有可以利用的低电阻率物质可以因地制宜,综合利用;敷设水下接地装置,如杆塔附近有水源,可以考虑利用这些水源在水底或岸边布置接地极,可以降低接地电阻,提高泄流能力。
2.屏蔽。为了达到减少雷电电磁干扰的目的,主控楼、通信机房的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接,形成等电位法拉第宠。设备对屏蔽有较高要求时,机房六面应敷设金属屏蔽网,将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆;室外通信电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地;对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地,而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上,埋地深度应大于0.6m;非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地10m以上,铁管两端应良好接地。若在室外入口端将电力线与铁管间加接压敏电阻,防雷效果会更好。
六.综合性防雷措施
1.建立健全科学合理的整体防雷系统
从整个电力系统而言,要做好防雷措施,首先要从整体上做好防雷规划,从内到外,做到防雷措施的全面覆盖。整体而言,外部可以安装避雷针,接闪器等,避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施,引起火灾或者事故。同时,内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统,通过它们可以将引人建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地,并将其钳位在一定的电压范围内,以完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划,内外覆盖,这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。
2.实施多级保护措施,做好配电系统的防雷
电力系统自动化是保证整个电力系统功能正常运转的关键部分,而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此,做好配电系统的防雷措施,是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前大多都会在配电系统的进线处安装避雷器,避雷带等防雷器件,但是,经过很多次实践证明,单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转,当雷击降下时候,建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候,要据实际情况做好多级防护措施。在具体的工作中我们要加强对地网的改造,我们可以在容易受到雷击的部位安装ZGBZ-Ⅱ型载波机过电压保护器、DGBZ-Ⅱ型电源过电压保护器、MGB-Ⅰ型Modem过电压保护器和XGBZ-Ⅱ型信号线过电压保护器。通过工作实践证明了其作用是十分有效的。
七.结束语
我们必须要充分的认识到电力系统自动化防雷工作的必要性,但是与此同时我们所研究的防雷措施只是小小的一部分,对于整个电力系统自动化防雷工作而言它不能解决所有的问题,而整个电力系统防雷以及安全是一项复杂艰巨的任务,而且可以肯定的说在今后的工作中我们还将遇到各种各样的问题和难题,我们在遇到这些问题的时候,必须正确看待,从实际情况出发具体问题具体分析找出适合的解决方法。同时我们在工作的过程中要不断的积累经验,不断的学习探讨新的技术措施,不但的将得出的新方法以及新技术运用到实际工作中去,相信防雷工作一定会提到一个更高水平。
参考文献:
[1]谢思寿 10KV输电线路雷击的防雷措施及其效果 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期
[2]高新智 仇炜 韩爱芝 李景禄 陈国盛 针对某35 kV配电线路防雷问题的探讨 [期刊论文] 《高压电器》 ISTIC PKU -2010年4期
[3]何文旭 农村电网输配电线路防雷措施 [期刊论文] 《重庆电力高等专科学校学报》 -2005年3期
[4]张日朝 浅谈输配电线路安全运行管理 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2011年14期
关键词:气象服务;农村;农民
中图分类号:P49 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-03-0206-1
农业、农村问题一直是我国特别关注的问题,它关系到我国经济的发展和社会的稳定。农业对气象服务的需求是非常必要的,气象服务对我国农业的发展起着至关重要的作用,分析当前我国农村气象服务状况,发现存在的问题,根据这些问题提出提出改善农村气象服务的应对措施,对于防御和减轻气象灾害,充分发挥气象服务在建设社会主义新农村中的作用,对我国新农村的实现和农村经济的发展具有非常重要的意义。
1 农村气象服务存在的问题
1.1 不能满足农村需求
目前我国气象服务方面仅仅停留在对天气的预报,并且这种预报有时还不是特别准确,这就限制了我国农村农业的发展。很多气象服务不但没有,而且很多气象部门缺乏这方面的认识,例如农业需要的气象服务,名特优农作物经济作物生育期采摘期的气象保障服务、养殖业发展的气象服务、新品种引种的气候论证、适应特色农业发展的农业气候区划。随着农村种植结构的调整,气象服务必须能够跟的上这些服务。尽可能地为农业提供及时、准确、时效性的气象信息服务。
1.2 气象科普的匮乏
由于气象部门资金的匮乏,很多气象科普不能直接选到农村,很多农民不能了解到比较科学的气象知识,只能是通过电视等一些媒体得到有限的气象知识,这就限制了农村农业的发展,农民根本不知道有什么样的气象服务,又何谈去利用好这些服务呢。另一方面,目前我国农村留守的一般都是老人、小孩,很多年轻人都外出打工,再就是富余的人们直接搬到城市居住,这样的人口结构对于气象的普及起着消极的影响。再就是很多气象服务人员对农村的了解不多,这导致了很多气象服务不符合农村的现状,这样就浪费了财力,又不能达到预期的目的,影响气象信息在农村发挥的作用。
1.3 防雷知识的空白
目前我国农村大部分农民已经能够认识到雷电是一种自然现象,但是对于雷电的避防还是处于空白阶段。很多农民还是在雷雨来临时,往往跑到没防雷装置的凉亭、简易棚、大树下等最易受雷击的地方躲雨,这就会出现雷击而遭雷击伤亡事件。农村绝大部分的民房没有防雷装置。
2 采取的对策和建议
2.1 体制改革和人才建设
随着农村对气象服务需求的不断多样化,这就要求气象部门不断提高各类气象服务产品的质量和增加服务产品的数量。气象部门一定要改变传统的工作思想,不能把传统的服务一成不变地强压给农民,气象部门一定要提供适合农村需求的预报产品,这样的话就对气象部门体制的改革提出了一些要求,要对整个气象运行系统进行改革和调整。要解决这些复杂的问题,那就是要坚定不移地深化气象业务技术体制改革,同时要注重对人才的引进和队伍的建设。
2.2 建立气象监测预报系统
加强对农村的气象监测网络的建设,这对农村减少天气及地质灾害有着非常重要的积极作用。通过国家气象卫星和地方监测的数据为农村提供农业气象、生态气象、大气成分、雷电等各项服务,提高遥感遥测技术在农村气象监测的应用水平,为农村气象服务提供必要的监测技术手段。要有针对性地制定农业气象、重大病虫害气象、生态气象、大气成分等方面的观测,这样就可以为农村提供服务,也可以为现代农业气象服务研究提供基础监测数据。建立和完善气象监测预报系统是非常必要的。
2.3 建立农村气象科普教育体系
针对农村存在的问题,气象部门一定要根据实际情况来制定出适合农村特点的、通俗易懂的气象预报运用、气候资源利用、种养业气象服务指标、避雷防雷技术等科普知识,能够让农村的农民非常容易的接受这些科学知识。气象信息的提供一定打破传统的通过电视广播等传统手段来进行传播的,随着时代的发展,一定要利用好现代工具和传统工具,气象部门还要定期给农民培训一些科普知识,通过举办农村气象技术培训班,传授经济实用的农村适用技术,培养乡土气象专家,从而努力提高农民群众科学利用气象信息的水平。
2.4 加大农村防雷减灾管理力度
雷电知识的普及对于减少雷击事故的发生具有非常好的帮助,通过科普知识进行宣传,让农村人们认识到雷击的危害,把农村防雷减灾纳入到日常工作规范管理中,建立完善农村建设项目的防雷设计审核和施工监督制度。对农村的防雷状况进行定期普查,公布普查结果。特别是对农村企业、公共建筑、学校的防雷隐患,要分类指导,督促整改到位。
参考文献
[1] 韩佳芮.公共气象信息服务的若干问题分析[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2007,(04).
[2] 周文韬.我国气象信息业产业化发展研究[D].中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士),2004,(04).
[3] 陈利敏.合理利用气象经济 促进农产品营销[J].牡丹江大学学报,2009,(08).
【关键词】石化工程 建设质量 工程质量 质量通病 认识 防治措施
中图分类号:F407.22文献标识码: A
一.引言
随着我国经济的快速增长,石化工程建设在近些年取得较大发展。在石化工程建设过程中,对工程质量影响的因素较多,存在施工风险,施工中如果不加以重视,将导致工程质量不符合设计要求,难以达到工程设计标准。如何认识石化工程建设的质量通病,是防治质量事故的基础措施。了解质量通病,防治质量事故,才能提高施工水平,确保工程质量。
二.石化工程建设质量通病的认识与防治
1.石化工程土建结构工程质量问题。
我国的石化工程土建结构中,混凝土结构占据多数。在我国建成的石化工程土建工程中,普遍存在建成后短时间内出现质量问题,结构质量问题的出现大大减少了石化工程的使用寿命。由于钢筋混凝土结构的保护层抗渗性差、密实度差、厚度较薄,在钢筋混凝土结构中,往往出现混凝土开裂或钢筋锈蚀的现象。大约在工程完工30年后,石化工程土建结构由于受到地下水或环境的影响,出现开裂及渗漏现象,破坏结构稳定性。
石化工程中土建结构工程质量主要包括土建结构的安全性和耐久性。石化工程土建结构的安全性主要同土建结构的维护、检测、工程施工质量、工程设计规范紧密相关,安全性的最终目标是避免土建结构出现结构破坏或倒塌。为了确保土建结构安全性,在设计中要体现结构的整体牢固性、结构构建承载能力的安全性和结构耐久的安全性等安全设计。而石化工程土建结构的耐久性主要包括结构的安全性和结构的适用性,在石化工程土建结构中,表面混凝土耐久抗损能力相对较强。
为了提高石化工程土建结构的耐久性和安全性,在施工中要严格控制施工材料的质量,对材料的进场检验、采购调查等要严格落实,严守施工操作规范,确保结构构建的承载能力。除此之外,要积极开展自主研发工作,根据工程实际情况,利用新工艺、新技术、新材料,提高工程质量。施工中利用回弹法、射线法等检测手段,加强对土建结构强度的系统性检测,提高混凝土结构抗开裂、抗渗漏、抗剥蚀的能力。
2.石化工程建筑电气质量问题。
在施工过程中,对厚壁钢管进行对焊连接时,容易在钢管内部产生结瘤现象,当线缆穿过时,结瘤容易破坏线缆的绝缘层。焊接薄壁钢管则容易烧穿,将此种钢管埋入混凝土架构内部后,容易渗入浆水,导致管道内部堵塞,造成线缆无法穿过。同时由于石化工程的特殊性,其照明器具不同于一般建筑,器具的型号、规格及安装基本要求都有严格的规定,而很多时候,都被设计人员和施工人员所忽略,形成安全隐患。
当代建筑的电气工程不单单是点亮电灯、埋管穿线如此简单,其中包括了大量的现代电气设备的安装和使用。在石化工程中,建筑电气的质量是衡量工程建设水准和安全性的关键指标。随着建筑智能化的发展,石化工程建筑电气质量同时提高了对电气工程的要求。由于石化企业具有的易燃易爆、有毒有害等特殊环境,确保建筑电气和电气设备的安全、有效的运行是保障石化工程稳定的关键因素。
对石化工程的建筑电气工程质量管理,主要在控制施工过程,要将质量管理贯穿到施工所有环节中。在施工准备阶段,要进行全面的质量控制。建筑电气技术人员要熟悉设计图纸,要仔细分析设计上存在的问题,提出可行的改进方案,确保工程具有正确的指导方向。在施工中,要严格遵守操作规范和流程要求,在关键岗位设置技术人员操作,特殊岗位要求执证上岗。施工单位要对施工人员进行培训,提高施工人员的技术水平。
3. 石化工程项目防雷接地施工质量问题
在很多石化工程中,建筑物顶部设置了高度超过接闪器的金属物,但该金属物体并没有同避雷带网相连接,此外,还有较多的石化单位在建筑物顶部的接闪器上缠绕了电线,形成了雷击隐患。一旦遭受雷击,此类线路成为雷电波侵入的线路,容易造成不可估量的损失。
石化工程建筑接地防雷是工程中较为容易忽视的问题,由于其造成的重大破坏,在施工中要加以重视。石化建筑顶部要和避雷带网保持可靠的连接,缠绕在接闪器上的电线要设置对应的钢管,并进行埋地,避免造成雷击侵入。化工建筑物顶部的避雷带和避雷针以及建筑顶部的其他金属物体要同化工装置连接成为一个整体的电气通路,要于避雷引下线保持可靠的连接。通过此种方式,确保石化建筑的防雷性能。
三.结束语。
石化工程建设质量对于后期使用影响较大。在施工中要提高土建结构的稳定性和安全性,科学合理的安装建筑电气系统,严格按照相关法律法规和行业规范,提高建筑防雷能力。施工中落实质量检验制度,验收操作规程,防止出现质量事故,提高工程质量。
参考文献:
[1] 王振平 石油化工建设工程质量监督管理体制研究 [学位论文]2009 - 北京化工大学:项目管理
[2]张佐 浅析石化建筑工程施工管理的重点[期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年8期
[3]孙东彦 SUN Dong-yan石化工程项目质量管理实践[期刊论文] 《广州化工》 -2013年14期
【关键词】高层建筑;配电系统;综合防雷;工程设计
1 引言
按照我国《高层民用建筑设计防规范》的规定,凡十层及十层以上的住宅及建筑高度超过二十四米的其它民用建筑均属高层建筑,随着现代社会的发展,建筑物的规模不断扩大,其内各种电气设备的使用日趋增多,尤其是计算机网络信息技术的普及,建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。这就对供电系统的安全、可靠性提出了更高的要求,对高层建筑物内电子设备的外部环境提出了更高的要求。
本论文主要结合高层建筑配电系统的特点,详细分析探讨高层建筑配电系统及其综合防雷设计,并以期从中能够找到合理有效的配电管理及安全防护应用方法,并以此和广大同行分享。
2 高层建筑配电系统应用现状及问题分析
2.1 在传统的低压供电系统中主要强调过载、短路保护,其目的是保护用电设备、供电线路不受损坏。
2.2 供电系统不采取可靠的接地措施,或者按《建筑物防雷设计规范》的要求作了接地,但在建筑电气设计及施工过程中,还存在低压配电系统接地形式混用的作法,电气接地的质量不符合要求,对于重要的电子设备未作等电位连接,乃至发生了许多不该发生的触电及人身伤亡事故。
2.3 现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生,导致高层建筑频繁的火灾事故。
2.4 随着大量电器设备的使用,漏电保护器的应用也日趋普及,漏电保护器是现时有效防止接地故障引起人身电击和电气火灾的保护电器,但漏电保护器的选用不当或接线不正确,使漏电保护器不能发挥应有的作用,降低供电系统的可靠性与安全性。
2.5 在低压配电系统设计中,多年来一直存在一个悬而未决的老难题,那就是当下级配电回路发生大短路电流的短路故障时,即使其上级保护装有带短延时的所谓三阶段保护断路器,也往往无选择性地越级跳闸,造成大面积停电,有时导致不应有的巨额经济损失由于技术上存在困难,国际上也长期未能解决这一难题。
3 高层建筑配电系统及综合防雷工程设计
3.1 高层建筑配电系统应用设计
在建筑电气设计范畴里,供配电设备容量的选择是至关重要的一环。在施工图设计阶段中,有时设计容量会留有一定的裕度,是为了考虑日后用电设备发展的可能需要,这是合理的。但如果选得过大或过小,除了直接或间接地增加工程造价外还可能发生配电线路上的误动作甚至造成电气事故。
3.1.1 配电变压器的选择
根据相关标准,用电设备容量在250KW或需要变压器容量在160KVA以上者应以高压方式供电的要求,可知凡是有一定建筑规模的工程都将使用电力变压器,但对于如何选择变压器容量的问题上对有些设计者来说还存在误区。认为变压器有功负荷能力、容量应按照计算负荷负载或接近满负载选择。其实这是一种错觉,误认为“满负荷”可以做到物尽其用,节省投资,殊不知虽然变压器是一种效率高在95%以上的电气设备。但只有当变压器的负荷在0.5-0.6时才可能实现,这也是从发挥变压器最高效率的角度出发来选择变压器容量的首要条件和依据。当然最后确定变压器容量时还要综合考虑其它一些因素,例如环境温度的影响,降低温度可以提高变压器的输出功率和减少变压器的损耗,又如变压器台数的合理选择和技术经济比较等等都是影响变压器容量选择的考虑因素。
3.1.2 电容无功补偿容量的选择和配盆
目前我国对用电单位的功率因素要求高压供电压者为0.9以上,低压供电者为0.85以上,为此绝大多数的工业与民用建筑采用补偿的办法、即在低压配电室的配电母线上安装若干组电力电容器补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的,但对于如何正确选择电容器容量的问题上有的设计者错误认为在作施工图设计时只要根据配电变压器容量(KVA)的1/3来选取补偿容量(Kvar)就可以了。
实际上,针对目前的无功补偿选择,一般都选用无功补偿电容器。无功补偿电容器在投入运行的瞬间在配电线路上会产生几十倍甚至上百倍额定电流的涌流,因此要求在配电线路上装设专用的切除电容器接触器。这种接触器的特点是在产品内部装配有作为限制涌流和强制电容器放电的电阻,这样就能够限制涌流在电容器额定电源20倍之内和保证电容器在下次投入时其端子最大剩余电压≤50V。
3.2 建筑物内部防雷工程设计
3.2.1 直击防雷保护措施
以避雷针为主体的传统防雷技术仅能保护建筑物本身,随着时代的发展,社会的进步和实践的深化,其局限性越来越显露出来。虽然传统防雷措施,可以有效防止直击雷和削弱电压波的强度,减小雷击的破坏程度。但这些措施并不能完全消除电网中由雷电而引起的暂态过电压,感应雷电脉冲一般都在千伏以上。
因此,可以采用环形接地和等电位连接的方式进行防雷保护。环形接地网就是把接地体沿建筑物周围围成一个闭合环。这样的接地网可以使界面以内的电场分布比较均匀,减少跨步龟压对人的危害,也可减少室内在被雷击时,由于地面电位梯度大产生对设备高电压反击的危险。
等电位连接是把建筑物内所有金属物,如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管,以及其它金属管道、机器基础金属物和大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、防雷建筑物的接地线,统统用电气连结的方法连接起来,使整个建筑物空间成为一个良好的等电位体。当雷电袭击的时候,在这建筑物内部和附近大体上是等电位的,而不会发生内部设备被高电位反击和人被电击的事故。
3.2.2 建筑物内电子设备电源系统的防雷保护
建筑物内电子设备使用的交流电源通常是由供电线路从户外交流电网引人的。当雷击子电网附近或直击于电网时,能够在线路上产生过电压波,这种过电压波沿线路传播进入户内,通过交流电源系统侵入电子设备,造成电子设备的损坏。同时,雷电过电压波也能从交流电源侧或通信缅路传播到直流电源系统,危及直流电源及其负载电路的安全。随着各种先进电子设备广泛配备于各类建筑物中,对电子设备电源系统防雷问题正普遍受到关注。对于建筑物内电子设备的保护而言,一般应首先在供电线路进入建筑物的入口处设置保护装置,这样做可以将沿供电线路袭来的雷电过电压侵入波防护于建筑物之外,那些高精尖的电子设备,还需要在它们的电源输入端前设置保护装置。
为了避免雷电由交流供电电源线路入侵,可在建筑物的变配电所的高压柜内的各相安装避雷器作为一级保护,在低压柜内安装氧化锌防雷装置作为第二级保护,以防止雷电侵入建筑物的配电系统。为谨填起见,可在建筑物各层的供电配电箱中安装电源避雷器作为三级保护,并将配电箱的金属外壳与建筑物的接地系统可靠连接。
4 结语
高层建筑由于其层高的原因,对于高层建筑的配电系统的设计,以及相应的防雷工程的设计都具有一定的特殊性,本论文详细探讨了高层建筑物内部的配电系统及其防雷工程的设计,具有较好的实用价值与指导意义。当然,要从根本上提高我国的高层建筑配电应用水平及防雷保护水平,还有赖于广大技术人员的共同努力,才能够最终得到实现。
参考文献:
[1]戴瑜兴,黄铁兵.民用建筑电气设计数据手册[M].中国建筑工业出版社,2003.
关键词: 防雷减灾管理 理论 技术
Abstract: lightning meteorological disasters has always been the most serious kind, the annual Leizai will bring a lot to the country's property loss and casualties. Lightning disaster-prone residents around the mine first, because the lack of resilience, coupled with the security risks caused by lightning disaster, the corresponding level of technology has not kept pace, which is directly to the actual work to bring mine obstacles. This article will lightning theoretical basis to analyze the form and damaging effects and mitigation techniques for mine commenced further explored.
Keywords: mine disaster reduction management theory and technology
中图分类号:TU856文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、雷电的基础理论
雷电是众多大气现象中的一种,具有极强的破坏性。雷电的过程伴随着大量的放电现象,能够促使无机物合称为各种氨基酸,也正是因为如此,很多科学家认为雷电促进了生命的起源。在地球上空有一层电离层,其中分布着很多正电荷,正是这层电离层隔绝了很多来自宇宙中有伤害的射线,让地球上的生命受到保护。这些电荷以平均1800A的电流强度向大地放电,而雷电的产生及时对于流失的电荷进行补充,使得电离层的电荷基本趋于平衡,从而维持了其保护地球的作用。
二、雷电的形式及破坏作用
雷害事故大部分都是由于输电线遭遇雷击所致,事故的形成大致经历如下四个阶段:首先输电线路受到雷电的作用,紧接着由于电压作用导致线路发生闪路,然后输电线会从冲击闪路转变为稳定的工频电压,随之会发生线路跳闸,供电也就被终断了。
近年来由于各地雷击事故而导致的输电线故障履见发生,这对线路的正常输电造成很大障碍,也为人们的生活和工作带来不便。雷击是一种难以避免的自然现象,是难以消除的,因此有效的防雷技术及措施是可以避免或减少损失的。
三、现代防雷减灾技术概论
雷电灾害一直以来都是气象灾害中最为严重的一种,每年的雷灾都会给各地带来大量的财物损失及人员伤亡。雷击灾害事件频发,究其原因,首先是各地区的人民在防雷意识上还较为落后,尤其是对于雷害事故的防患及防护措施,很多居民完全不了解,在很多地方的教育体系内这方面的知识普及也不受重视。这不仅造成各地居民的防雷意识极其薄弱,其次,当雷击灾害发生时,由于缺乏必要的防雷知识,事故现场完全不知道该如何应对,这也是雷害频发的一大成因。其次,随着社会的进步,科学技术水平的不断提升,各种通讯设备及电脑、空调等家用电器在各个家庭中越来越普及,然而,存在的一个很大的问题是很多地区在架设相应的线路及设备时极不科学,线路分布随意,挂拉现象处处可见,这是雷害事故发生的一个很大隐患,也是其直接的促成原因。
想要对于雷电灾害有有效的防范,制定好的雷电灾害防御规划是很有必要的。规划在制定前各个地区要对当地的自然环境及气候特征有了解,雷灾发生的频率、时段、特点和每个地方的自然状况是有直接联系的,只有以区域气候环境为参照,才能够制定出有针对性的防御规划。同时,每个地区可以统计一定时段内的地闪数据,计算出相应的地闪密度,这可以作为雷电分布的参考指标。此外,对于雷电高发地区的防范措施要做好进一步规划,各地可以根据当地的统计数据归纳出每个地方的雷电灾害风险度,这样,也能针对每个地方的不同特征采取有针对性的防御措施。
四、防雷减灾防护技术探讨
1.直击雷防护
当带电的云层与地球上特定的一点发生迅速而猛烈的放点现象时,这时产生的就是直击雷。对于直击雷可以架设避雷线,架设避雷线的主要目的在于防止雷电直击导线,同时还能起到如下作用:首先可以一定程度分流,减少流经输电线的雷击电流,降低输电线上的电位;然后由于产生的耦合作用从而降低线路绝缘子的电压;第三输电线对于导线能够产生一定的屏蔽作用,用来降低导线上的感应电压。直击雷中另一种常见的类型是球星雷,在强雷暴时空中普遍闪电最频繁的时候会出现一种橙色或红色的类似火焰的发光球体,这种通常称为球星雷。笼式避雷网对于球型雷的防护是有很好的抵御作用的。
2.感应雷防护
感应雷的产生主要是由于静电感应和雷电电磁脉冲所致,架设避雷网将能有效的抵御直击雷,从而起到相应的防护作用。建筑物内本身就存在大量的金属材质,这给避雷网的架设提供了很多便利,避雷网不仅能够有效防雷,还能够对于建筑内的电子设备进行有效的屏蔽。
3.等电位连接
等电位连接的防雷方式是将雷电的“路”断掉,通过将分开的导电装置与相应的电子信息设备以等电位连接导体连接,从而能够减少相互间产生的电位差,进而达到避雷的目的。
4.现代建筑物防雷接地装置
接闪杆是现代建筑物防雷接地最常用的一种装置。通过接闪杆的安装,当有雷击发生时,雷电会迅速被吸引到接闪杆上,强大的雷电流沿着接闪杆而流入大地,从而避免了对于线路的雷击。在雷电经由接闪杆流入地下的过程中,雷电流周围会形成强大的磁场。而一般的自然屏蔽装置由于对于强大的电磁效应的屏蔽作用不能达到屏蔽效果,通常容易使保护区的弱电设备由此造成损坏。
五、加强防雷减灾管理
防雷减灾的管理首先需要制定防雷技术的实施细则,这是确保各项工作能够得以准确实施的保证。防雷是一项系统而又琐碎的工作,想要提高减灾避害能力,首先要对于雷电的发生做好充足的防范措施。对于各种房屋的搭建要强制加入雷电防护设备,这样才能很好的防患于未然。其次,居民在使用各种电路设备时要严格参照相关的技术细则,不能让各种线路随意挂拉,一旦发现这样的情况要马上拆除。此外,除了要加强居民的雷电防护意识外,一旦有雷电发生后要让相应的处理措施在居民中普及,这不仅能很好的避免雷击的损害,还能减少不必要的人员伤亡。最好是有相关的监督部门定期到居民家里进行检查,看看是否有违章的房屋搭建,是否有和不规范的线路挂拉,一旦有这样的情况要立刻让进行相应处理。
结 语:雷害事故的发生不仅对于居民的生活造成影响,很可能还会带来不必要的财务损失及人员伤亡。想要提升各地减灾避害能力,首先要明确政府对于雷灾的管理职责及重视程度,这样才能进一步提升居民的防雷意识。其次,要制定有效的防雷技术实施细则,编制雷电灾害防御规划,这才能从技术层面提高各相关区域的防雷水平。只有从多方面共同进行防雷减灾综合管理,才能真正提高减灾避害能力。
参考文献:
关键词:10kV 架空;线路;防雷;措施
Abstract: Based on the 10kV overhead distribution line lightning stroke accidents often occur with the lightning trip-out accident situations, in-depth analysis of the cause of the accident, to discuss the measures of lightning protection of overhead distribution lines, in order to improve the security of distribution network operation level of 10kV.
Key words: 10kV overhead line; lightning protection; measures;
中图分类号:TU856文献标识码:A 文章编号:
一、引言
近几年,在10kV架空配电线路上,越来越广泛地使用绝缘导线。配电网架空导线的绝缘化,已经成为一项成熟的技术。但是,架空线路使用绝缘导线在运行中也出现了一些新的问题。其中,最为突出的问题是遭受雷击时容易发生断线事故。据统计,广东省广州市花都区在2011、2012年的雷击断线事故与雷击跳闸事故分别为39次、38次,直接损失电量超过40万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了极为不良的影响。这两年里雷击断线事故与雷击跳闸事故率占各类原因造成的事故的25%。以上一些统计资料表明:雷击断线事故与雷击跳闸事故,是应用绝缘导线中凸显的严重问题,引起我们的高度重视,并积极开展对该类事故发生原因的分析,力求找到有效的防范措施。
二、发生雷击断线与跳闸事故的机理1.电弧放电规律(1)配电网雷电过电压闪络,亦即大气压或高于大气压中大电流放电,为电弧放电形式。(2)雷电过电压闪络时,瞬间电弧电流很大、但时间很短。(3)当雷电过电压闪络,特别是在两相或三相(不一定是在同一电杆上)之间闪络而形成金属性短路通道,引起数千安培工频续流,电弧能量将骤增。2.架空绝缘导线断线当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压,当它超过导线绝缘层的耐压水平时(一般大于139kV)就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30cm范围内),形成针孔大小的击穿点,然后对绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。架空线路雷害事故的形成通常要经历四个阶段:架空线路受到雷电过电压的作用;架空线路受到闪络;输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压;线路跳闸,供电中断。
3.架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动,一般不会烧断导线。
三、避雷措施
1.提高线路绝缘水平或避免产生雷电过电压。如:局部加强绝缘、架空避雷线。2.使电弧燃烧熔断导线的时间延长到超过断路器跳闸的时间, 通过断路器跳闸来灭弧。如:放电绝缘子、保护间隙、防雷金具等3.使电弧在熔断导线前瞬间熄灭。如:避雷器、线路过电压保护器等四、采取的防雷保护措施
局部加强绝缘提高线路绝缘水平将配电线路中的瓷绝缘子更换成为硅橡胶绝缘横担,全线提高线路绝缘水平,雷电引发的工频续流因爬距大而无法建弧。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,即在绝缘导线固定处加厚绝缘也是一种尝试的办法。优点:有效提高线路绝缘水平,免维护。缺点:更换绝缘子的投资成本较大,而且只能减少断线机率,防止绝缘导线雷击断线效果不明显。
2.架空避雷线作用:架设避雷线是架空线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷电直击导线,同时还具有以下作用:①分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低杆塔顶的电位;②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。通常来说,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。标准规定,35 kV及以下的线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设1~2km的避雷线,同时按照要求做好杆塔的接地。架设架空避雷线的措施已经于2012年下半年在广州市花都地区推广使用,并取得了良好的避雷效果,已安装了避雷线的配网架空线路至今没发生过一起雷击事故。3.降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高,这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施。避雷线受雷击后不应使线路绝缘发生闪络,需降低线路杆塔的接地电阻,或适当加强线路绝缘,对个别杆塔可使用避雷器,雷区活动频繁的线路地段应架设耦合架空地线。降低线路杆塔的接地电阻,可利用:①增加接地极的埋深和数量;②外引接地线到附近的池塘河流中,装设水下接地网;③换用电阻率较低的土壤;④在接地极周围施加降阻剂等办法。对于山顶上且高土壤电阻率无避雷线的杆塔和横担接地,并采用连续伸长接地体将每基杆塔的接地装置连接起来的措施,如图1所示,形成一条低电阻通道,可以防止杆塔顶部和杆塔附近的地面突出物的雷电场强发生畸变,既防止线路遭受雷击,又提高了线路杆塔的平均高度,减少了杆塔、避雷线等投资费用。
适当加强线路绝缘,及时更换线路的零值瓷绝缘子,对雷区的直线杆塔,在保证导线对地安全距离和对杆塔各部件空气间隙的条件下,每相加一片绝缘子增加线路的绝缘,使线路能够耐受感应雷。
4.防雷金具
在绝缘导线固定处剥离绝缘层,加装特殊设计的金属线夹。当雷电闪络引发工频续流时,工频续流在该金属线夹上燃弧直至线路跳闸以熄灭工频续流,从而避免烧伤绝缘子和熔断绝缘导线。5.增长闪络路径
通过增长闪络路径,降低工频建弧率,是防止架空绝缘线路雷击断线事故的另一思路。在横担上安装一U形绝缘闪络路径,使U形头部与绝缘导线之间的冲击放电电压比绝缘子放电电压低。当雷电过电压时,该间隙先于绝缘子击穿闪络,并沿绝缘闪络路径发展。设计该绝缘路径足够长,就可以阻止工频续流建弧,切断工频续流。优点:投资成本较低,免维护。缺点:如何保持间隙的问题和如何与同杆及其它线路保持间距的问题很难解决,间隙电压扰动将影响电能质量。
6.氧化锌避雷器作用:随着氧化锌阀片的技术性能提高,氧化锌避雷器优良的保护性能已被人们接受,近年来广泛地应用于电气设备过电压保护。缺点:(1) 保护范围较小:只能够保护附近的电气设备免受雷害。(2) 长期承受运行电压:加速了电阻片的劣化而损坏。(3) 在消弧线圈接地系统中,如果发生避雷器击穿,将会造成长接地。六、结束语
通过对雷电的观察,主要是雷击地点较为集中时,雷击伤害程度大、时间长、雨量大,由于对线路做了大量的防洪、防雷的前期准备工作,所以在雷雨发生时,110 kV及以上线路未发生跳闸故障, 但10 kV架空线路发生的故障较多,损坏的程度较严重,通过对雷害的分析,提出10 kV架空线路防雷的措施,不断地分析和总结10kV架空线路在采取安装避雷线等各类防雷措施情况下的发生雷击事故的数据,从中找出效果最好且投资最少的措施予以全面应用,达到减少10kV架空线路雷击跳闸事故的目的,保证线路的安全运行和对用户不间断地供电。
参考文献:
1. 徐颖.许士珩 交流电力系统过电压防护及绝缘配合 2006
2. 欧洲华 配电变压器受雷击分析与防雷措施 [期刊论文] -水利电力机械2007(9)
3. 吴根富 氧化锌避雷器的应用与分析 [期刊论文] -电气开关2004(5)
关键词:有线电视,网络整改
三网融合启动在即,作为省网络公司下县级分公司,无论是网络传输水平还是用户规模与电信部门相比都有相当的差距,而数字用户的整转数量还很小。数字电视整体转换工作的启动与逐步实施,进行数字化网络改造工作已成为各网络公司工作的重中之重。只有一个科学的,先进,的合理的有线网络才可以完成数字电视以及综合数据业务信号的传输。即要使网络更可靠稳定,能支撑将来的多功能业务,又要根据公司的经济实力,依靠当前运行的网络进行整改,逐步达到双向传输的要求,实现广播电视业务和交互业务。
我们县是一个人口不到三十万的小县,拥有有线用户三万户。我们的有线网络分城区和农村两部分。城区网络采用光纤同轴混合网,是一个以前端为中心、光纤延伸到小区并以光节点为终点的光纤星形布局,同时,以一个星树型同轴电缆网络从光节点延伸覆盖用户。网络拓扑是一个星一树形结构。主城区建有地埋管道,实现了光缆入地,老城区采用电力杆路架空。分区布局光节点,共22个。农村是租借联通光纤,依托联通机房,杆路建设的光纤同轴混合网。对城区网络采用的是模数混传,85-550mhz为87-550mhz为普通广播电视业务,安排36个频道的模拟电视节目。550-750mhz为下行数字通信信道,用于传输数字广播电视,采用qpsk调制。远远满足不了人们的精神文化需要。
我们在2005年进行了网络升级,更换了所有的线路器材,实现了光缆入地以及光节点的重新规划。但只是采用前端是普通光发,单个光纤单向传输模数混合信号。每个光点覆盖500用户,延长放大器的级联2至四级,电缆网是750的单向放大器,和分支分配器构成的星树形拓扑结构覆盖用户。而hfc接入网,真正实现信号的双向传输,是采用空分复用,频分复用和时分复用技术。在器材使用上,不仅在前端构建数字信号源,前端cmts,反向回传光发,双向放大器和用户端的cable mode。在从光节点至前端(或骨干网的分前端)的光纤传输链路中,上下行信号采用空分复用,即上下信号分别使用不同的光纤传输。为确保信号安全稳定传输,每个光点的光纤数量至少应为4至8根。从光节点到用户的电缆网中,上下行信号采用频分复用,合理规划频道,充分利用资源。5-65为上行通道,87-1000为下行通道。博士论文,网络整改。数据传输采用时分复用。博士论文,网络整改。在hfc的网络中,反向通道的汇集噪声是影响双向数据传输的主要问题。解决的办法主要是每个光接点严格控制在300户以内,且放大器级连不超过三级。
在充分调查研究的基础上,我认为网络改造必须根据公司的总体规划,分批分片分主次,轻重缓急进行从而达到整改目的。对线路长用户多的片点,要重新规划设计,光节点。特别是楼群加设光站,保证用户容量低于500户,延长放大器最多为3级。根据网络改造的实际情况,原有的网络质量可以,进行整理,使其更合理、更可靠。如果网络质量确实达不到要求,线路又老化严重的话,我们就进行更换,以达到网络的需要。因为资金的关系,可以暂不进行双向设备的更替,主要进线路的整改升级。如果说良好的设计是网络可靠的关键,那么,施工工艺则是网络可靠的保证。网络整改上花大力气严把工艺流程关,有线电视主要是接头工程,光缆的熔接,接线盒的挂放倒要做到规范,做好防水和防雷工作。以及选用优质的线缆器材。保证改造一处,信号达标一处。设计,施工,验收要分步进行,根据技术规范严格实施。
农村是一个大的市场,我们在改造城区的同时积蓄能量,就是攒钱,加大投入建设自己的路由,同网通合作,除技术束缚自己进行新业务的开展,如宽带,电话等,因他的光纤老化,故障频发,停信号的次数频发。博士论文,网络整改。博士论文,网络整改。受人家机房位置影响,农村干线五级以上的村有20多个,信号质量随着电缆的老化也一步一步恶化,CSO,CTO指标严重恶化,电的不同步问题至今困扰这我们的维护人员。博士论文,网络整改。基于现状,建立自己的HFC农网显得犹为重要,目标,主干线采用星型结构到乡镇,分支树形到村,保证大村1或2个光点,小村一个光点,每个光点四芯,1550光主线传输,1330分支,最远处1550二此放大。博士论文,网络整改。路由以公路为坐标,架设线杆,架空钢绳,每公里造价2万元。供电采用集中供电,中心乡镇建设机房,UPS 不间断电源保证信号的畅通。机房处一定要做好地线防雷接地。每个光点采用室外接收机,减少了电缆的使用,提高了信号质量也节省了电费,符合光进铜退的时展。对农村用户来说,提高收视费可能很难,增加节目后,可以适当提高一点。同时降低工程费,达到与非法卫星天线抢夺用户的优势,一优良的服务,及清晰的电视节目,使用户自动的缴费,以达到事业发展的目的。在管理上,进一步加大奖罚力度,保证一线人员的工资待遇,付出同回报成正比,使人们气顺工作干劲高。
有线电视数字化是大势所趋,进行双向网络改造,是实现信息化的必备条件,HFTT+LAN模式是近几年各地成功的经验,我们的目标是不仅是让用户观看丰富多彩的电视节目,而且实现信息互动,冲浪上网等多彩的内容。我相信,在我们广大县级有线电视工作者的努力工作下,一定会建设一个优良的,科学的,先进的数字化网络。
关键词:配网 线路 防雷 技术措施
中图分类号:TM7文献标识码: A
1 配电线路产生的雷电过电压概况
1 . 1 威胁配电线路的雷电过电压种类
1. 1. 1 直 击 雷
直击雷电过电压是雷直击配电线路时产生的过电压,流入的电流、产生的电压都极其大,而直接雷是对配电线路的相导线,以及电杆、铁塔、绝缘子、金件等所有配电线路构成物的落雷。
1. 1. 2 感 应 雷
感应雷电过电压是当配电线路附近的数目和构筑物等遭受落雷时,放电流电流引起的线路附近的电磁场急剧变化而产生的过电压。
1. 1. 3 逆 流 雷
在构筑物落雷时,若该构筑物的接地电阻搞,则接地电位上升大,有时雷电流的一部分侵入供电电源的配电线路侧,因构筑物电气回路构成,有时不在构筑物发生雷电损害,只在配电线路侧产生事故。
1 . 2 配网雷害与主网雷害区别分析
1.2.1 配网雷害的主要原因是感应过电压
雷闪击中输电线路附近地面,在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的输电线路上感应出过电压,即雷击感应过电压。经实测,过电压峰值最大可达300~400kV,对35kV及以下钢筋混凝土杆线路,易造成绝缘闪络。
1.2.2 主网雷害不同于配网雷害。
实际运行经验表明,不同电压等级输电线路雷击跳闸的主要原因不同。具体而言,110kV线路雷击过电压主要是反击造成的;220kV线路反击和绕击造成跳闸的机会基本相当;500kV超高压输电线路雷击过电压主要是绕击造成的。其中,反击是雷击线路杆塔或避雷线时造成塔顶电位升高,对导线发生闪络,使导线出现过电压;绕击是雷电绕过避雷线直接击中导线,在导线上引起过电压。
1.2.3 110kV输电线路反击雷跳闸率高的原因在于:(1)绝缘水平相对较低 ,当雷击中塔顶或避雷线时,线路绝缘子易闪络;(2)40~60kA水平电流概率大,使得出现反击雷的概率增大;
(3)杆塔高度低,大地屏蔽效果好。
1.2.4 500kV输电线路绕击雷跳闸率高的原因在于:(1)杆塔高,尺寸大。杆塔高容易产生迎面先导;而杆塔尺寸大,使得杆塔的暴露面积增大,引雷半径增大;(2)绝缘水平高 ,线路绝缘子不容易闪络,减小了反击雷跳闸率;(3)线路运行电压高 ,使线路导线周围空气易产生离子波,影响下行先导的发生和发展。所以在配电网的建设和进一步改造中,对威胁的雷过电压必须深入认识产生原理,同时要注重防雷技术管理,进一步提高配电网供电系统的供电可靠性和安全性。
2 配网线路雷击断线与跳闸机理原因分析及预防
2 . 1 配网线路雷击断线与跳闸机理原因分析
2.1.1 绝缘导线易发生雷击断线跳闸的原因
雷击过电压击穿导线绝缘层并引起绝缘子闪络时,被击穿的绝缘层呈针孔状。雷击闪络后建弧形成工频短路电流的电弧弧根受周围绝缘层的阻隔,弧根只能在绝缘击穿点燃烧,在极短的时间内导线就会被整齐地烧断,特别是在耐张杆和终端杆导线的破口处,工频续流更加容易建弧形成相间短路,导致断线。因此,发生雷击闪络后及时切断工频续流是防止架空绝缘导线雷击断线的有效方法;通过提高线路的绝缘水平,防止雷击闪络,降低建弧率,也能有效的防止雷击断线。
2.1.2 工频续流是绝缘导线断线和跳闸的原因
雷电过电压幅值高,放电时间短,高电压能够击穿绝缘导线的绝缘层,使绝缘子发生闪络,同时使空气电离从而可能引起工频续流;由于10kV线路档距小且雷电过电压的波运动速度快,故多引起绝缘子在杆塔处闪络,特别是两相或三相同时闪络从而形成短路电弧通道。由于雷击闪络击穿点总是在线路的绝缘薄弱处,而同一杆塔上三相线路的绝缘不一定都存在薄弱点,因此闪络不一定在同一杆塔,但如果同杆上发生两相或者三相闪络,就有可能形成工频续流,引起数千安的工频短路电流,从而导致断线和跳闸。
绝缘导线雷击断线过程可简化描述如下:雷击过电压击穿导线绝缘层,被击穿的绝缘层呈现一个针孔状绝缘子闪络建弧形成工频短路电流,电弧弧根受周围绝缘的阻隔,不能沿导线表面移动,只能固定在雷击闪络处极短时间内导线被整齐烧断。与裸导线受雷击比较:雷击过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时,建弧形成的工频短路电弧在电动力以及空气气流等外力作用下,可以沿着导线表面向背离电源方向滑动,不会集中在某一点灼烧,并在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前就会引起断路器动作,切断工频电弧,不会严重烧伤导线。
2.1.3 感应过电压是引起配电线路的雷害原因
三相线路上感应过电压基本相同,不会击穿线路之间空气间距,感应雷电波能够向杆塔两侧迅速传播,到达绝缘子附近绝缘薄弱处时,就向铁横担放电从而造成二相短路或者三相短路,导线的断点一般位于绝缘子附近,约在10~40cm范围内。配电线路的绝缘水平低,雷电直击配电线路及附近物体时的感应过电压都可能导致配电线路闪络事故。配电线路断线事故一般都伴随着雷击而同时产生,雷击是造成架空绝缘导线断线的主要原因。配电线路由于建筑物、树木等的屏蔽作用,一般很少发生直击或绕击雷事故,引起架空绝缘导线断线的主要原因是雷电感应过电压的破坏。
2.2.1防止配电线路雷击断线和跳闸的思路
防止线路断线和跳闸是配电线路防雷的主要任务。就配网架空线路而言,线路跳闸是因为变电站侧的保护装置认为线路发生了相间短路故障,断线则是相间短路的工频续流使得导线烧断。通过绝缘配合改变绝缘子闪络路径,将燃弧点从导线击穿点移到能耐受电弧灼烧的电极上,可防止断线。发生两相或三相相间闪络时,将金属性相间短路改变为相对高阻的导通,可防止跳闸。
3 现时配网架空线路防雷技术措施比较因为雷电电压可高达数百万到数千万伏,可使电气设备及配电线路出现绝缘击穿或闪络,同时雷电流可达到十千安到数百千安,虽然其实际作用时间很短,但其破坏力是不可忽视的,而现时10kV配电线路及其设备的绝缘水平是较低,为了减少雷害事故所造成的损失,必须采取有效的防雷措施,现在一般的防雷方法主要有以下几种:
(1)架空避雷线 :其优点为能有效降低线路雷电感应过电压,容易维护;其缺点是容易对线路形成反击闪络,投资成本较大,防止绝缘导线雷击断线效果不明显。
(2)氧化锌避雷器 :能有效截断工频续流,并且能有效限制雷电过电压,在闪络后吸收放电能量;但它安装时必须破开绝缘层,可能引起绝缘导线线芯进水,而导致导线弧垂处电化学腐蚀断线;并且氧化锌避雷器长期承受工频电压,加速氧化锌阀片老化,一旦损坏将会造成线路接地,必须进行定期检查维护。
(3)钳位绝缘子或穿刺线夹:钳位绝缘子能够借助断路器截断工频续流,使雷击过电压在金具和绝缘子之间定位闪络,固定工频续流电弧在金具上燃烧,避免导线烧伤;但是钳位绝缘子的安装工作量大,安装时必须破开绝缘层,可能引起绝缘导线线芯进水,有可能引起民电化学腐蚀断线;每次雷击后需要更换烧伤的金具,不能防止跳闸。
(4)提高线路绝缘水平 :采用绝缘横担或玻璃横担,能提高线路冲击耐压水平并且免维护;但更换绝缘子的投资成本较大,并且改变系统的绝缘配合,电缆、开关等其它设备受到影响。(如表1)
通过上述分析和比较可以看出,不同思路和原理的防雷措施在配网架空线路防雷方面均有一定效果,但是围绕防止断线和跳闸两个重点,不同的防雷措施均有所不足,应该结合配电线路运行环境及雷害情况,充分发挥各种防雷措施特点,采取更有效的手段。
4 结语
总而言之,要想避免配电线路受到雷击的侵害,就一定要根据实际情况,经过大量的调查和研究,进行仔细的分析之后,采取适当的预防措施,做好每一个环节的预防工作,不断的总结积累经验,建立并健全相关的管理体系,只有这样才可以降低雷击跳闸及断线事故的发生率,确保配电网线路及设备安全、可靠供电。
参考文献
[1] 宁岐 .架空配电线路及设备典型故障(诊断 .处 理 .预防 ),2011(4).