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浅谈10 kV及以下配网防雷保护措施


浅谈 10 kV 及以下配网防雷保护措施 摘 要: 临邑县地处鲁西北平原, 今年入夏以来, 多次遭遇强雷电天气, 10 kV 及以下中低压配电线路雷击事故时有发生, 配变遭雷击烧坏导致家用电器损坏事 故不在少数。因此,了解雷电及其形成过程,据之采取切实可行的防护措施,保 证配网的安全可靠运行,有着重要的社会意义和经济价值。 关键词:配网;防雷;措施 1 雷电放电的形成过程 雷电放电是一种气体放电现象,雷电路径往往达数千米,是一种超长间隙的 火花放电,作为电极的雷云比较特殊,它不是一个金属极板,具有多次重复雷击 等现象和特点。 实测表明: 当云中某一电荷密集中心处的场强达到 25~30 kV/cm 时,就可能引发雷电放电。雷电有线状雷电、片状雷电、球状雷电等几种不同形 式,电力系统中绝大多数雷害事故都是“云-地”之间的线状雷电造成的。 2 雷电参数 雷电参数是雷电过电压计算和防雷设计的基础,参数变化,计算结果就会随 之变化。 目前通常采用的参数是建立在已有雷电记录数据基础之上的, 即雷暴日、 雷暴小时、地面落雷密度。 习惯上, 常用该地区多年所得出的平均出现雷暴日或雷暴小时来评价该地区 雷电活动强度。在 1 d 内(或 1 h)只要听到雷声就算一个雷暴日(或雷暴小时) , 根据统计,一个雷暴日大约等于三个雷暴小时,我国雷区等级划分见表 1。雷暴 日的分布与地理位置有很大关系。一般湿热地区多于干冷地区,陆地多于海洋, 山区多于平原,我国平均雷暴日分布划分见表 2。 临邑县地处鲁西北平原,鲁中地区为山区,受其地势分布影响,大气流动等 气候因素尤其是在夏季会受到很大影响,2013 年 7 月份、8 月份两个月份,雷雨 天气特别多, 线路受飑线风等恶劣天气影响, 受损严重。 按照我国雷区等级划分, 临邑县属于少雷区,但是按照今年数据统计,则介于少雷区和多雷区之间,所以 在工程设计时应引起重视,应适当提高防雷措施等级标准。 雷暴日和雷暴小时的统计中,没有区分雷云对地的放电和雷云之间的放电。 对电力系统造成危害过电压是由落地雷引起的, 因此有必要介绍一下地面落雷密 度这个概念,它表示每一雷暴日、每平方公里地面受到的平均落雷此数,记作 γ, 根据世界上其他国家及我国的实测数据,规程建议取 γ=0.07,但在峡谷、土壤电 阻率突变地带的低电阻率地区,γ 值会偏高,在工程设计时需注意。 3 雷电事故分析 3.1 架空线路雷击断线事故分析 随着近几年农网升级改造和新农村电气化建设的不断推进, 线路绝缘化率不 断提高。但是绝缘导线与裸导线雷击断线明显不同。绝缘导线遭雷击时,雷电过 电压引起绝缘子闪络并导致导线绝缘层击穿,被击穿的绝缘层呈一针孔状,持续 的工频短路电流电弧受周围绝缘的阻隔,弧根只能在针孔处燃烧,在极短的时间 内导线就会被迅速的烧断。而在直击雷或感应雷作用于裸导线引起绝缘子闪络 时, 接续的工频短路电弧弧根在电磁力的作用下沿导线表面不断滑移,不会集中 在某一点灼烧,因此不会严重烧伤导线。 3.2 变压器雷击事故分析 变压器虽然都安装了避雷器和接地装置, 但在实际运行过程中仍有遭雷击现 象发生。2013 年 7~8 月份就有近 10 台变压器遭雷击烧毁。究其原因,一是避 雷器安装不符合要求, 二是避雷器本身存在缺陷,三是接地装置不规范且接地电 阻不符合规程要求。 以今年遭雷击的配电变压器为例,绝大多数只在高压侧装设 避雷器, 未在低压侧装设避雷器。 这是因为当雷击高压侧线路时, 避雷器动作后, 经过避雷器的雷电流在接地装置上产生一个电压降, 它会直接作用在


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