10kV架空绝缘线路断线及雷击故障分析(4)
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10kV绝缘线路雷击断线故障的分析和防治摘要:随着输电线路绝缘化率的提高,输电线路的供电可靠性得到了改善,线路故障率明显降低,树线的矛盾得到了很好的解决;美化了城市的景观,增加了线路的利用率,避免了环境污染对线路的直接影响,达到了很好的社会效益和经济效益。
但近年来,在架空绝缘线路的安装和使用中,发现其存在着多处受雷击、发生断线的现象;针对这一问题,必须进行分析,并提出相应的对策,并积极地加以改善;从而降低架空绝缘线路的雷电伤害。
关键词:10kV绝缘线路;雷击断线故障;防治;引言从当前的社会发展情况来看,我国电力系统的改造已成为一种常态,尤其是对大规模的电力系统进行了大量的改造,从根本上增强了电力系统的稳定性;而且还能保证在一定程度上解决断路问题,带来的好处是显而易见的。
由于10KV 架空绝缘线往往是在自然条件下铺设的,因此在极端的雷电天气下,会造成绝缘导线断裂的问题,若不及时进行预防;这是一个非常严重的问题,下面我们将对这个问题进行详细的分析。
1、绝缘导线雷击断线的原因分析10kV配电网因其电压等级较低,线路耐雷能力较弱,很难经受直击和感应雷击。
架空绝缘导线的雷害发生率明显高于架空裸线,造成的伤害更大。
当绝缘线被雷击后,当其超出了电线绝缘层的承受电压等级时,数千安培的工频续流电弧就会向负载端运动,直到保护作用开始,如果电线上的绝缘层被最薄弱的地方(一般为30厘米)被击穿,则会产生一个细小的穿透点,尽管不会对电线造成严重的伤害,但也会产生一个针眼大小的穿透点。
经常会出现断开的情况,当电线掉落到地面或其它部件时,因绝缘性能好,不易发生短路或接地;但也有一些存在着放电的情况,给操作人员和设备带来了极大的危害。
从事故现场来看,大部分的断线点都是在绝缘支撑点500mm之内,或在耐张接部和接触部。
绝缘线路的雷击事故较为严重,一是由于绝缘线路的构造,采用了半导电屏蔽和交联聚乙烯绝缘,在此基础上,所选用的半导体材料具有单一的导引特性;雷云向地面放电时,会使绝缘导线上的导线发生感应过压,使其难以从绝缘导线上脱落;二是由于绝缘导线受到雷击后的电磁机制的特殊性,导致了大量的断线。
10kV架空绝缘导线雷击断线故障发布时间:2022-01-04T07:30:43.044Z 来源:《新型城镇化》2021年23期作者:包文辉[导读] 为了减少树木、鸟类、积雪、污闪等外部原因引起的架空配电线路故障,提高供电可靠性。
国内从上个世纪九十年代,逐渐采用架空绝缘导线。
广东电网有限责任公司韶关翁源供电局广东韶关 512600摘要:为了减少树木、鸟类、积雪、污闪等外部原因引起的架空配电线路故障,提高供电可靠性。
国内从上个世纪九十年代,逐渐采用架空绝缘导线。
不少地区配电线路绝缘化率达到80%以上,且每年均以3%~5%的速度增加,近几年随着绝缘导线的大量使用,雷击断线故障在不少地区相继多次发生。
严重影响了配网线路的安全运行,对配电运行人员和居民、行人的人身安全造成极大威胁。
关键词:10kV;架空绝缘导线;雷击断线防范;技术措施一、空绝缘导线雷击断线的原因架空绝缘导线雷击断线一般易发生在线路分支较少、地势较开阔、接地装置存在缺陷的区段。
架空绝缘导线与裸导线相比,其受到雷电过电压袭击的概率是相同的。
雷击绝缘导线和雷击裸导线时的电弧发展过程明显不同:(1)当雷击过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时,接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿导线向着背离电源的方向快速移动,电弧的弧根固定在导线上运动,弧腹在随同弧根向前运动的同时,受热应力的作用不断向空中漂浮,根据电弧的温度分布特性,弧根的温度最高,对导体的烧损最严重,弧腹则温度较低,一般不会烧损导体。
因为在上述过程中,电弧的弧根是沿裸导线运动的,所以不会集中烧伤导线,引起导线断线的概率较小。
(2)当雷击过电压作用于绝缘导线时则不同,幅值足够高的雷电过电压将引起导线的绝缘层和绝缘子同时击穿和闪络,被击穿的导线绝缘层呈针孔状接续的工频短路电流电弧受周围绝缘子的阻凝,不能移动,弧根只能固定在针孔处燃烧,在断路器动作之前极短时间内导线就会被整齐的烧断,导线的断线位于离绝缘子轴线200ram左右的位置。
10KV配电线路雷击事故分析及防雷对策近年来,随着电力设备的广泛使用,10KV配电线路雷击事故频繁发生,给人们的生命和财产造成了极大的威胁。
因此,对配电线路的雷击事故进行分析,并提出针对性的防范措施,具有极其重要的现实意义。
本文将对10KV配电线路雷击事故进行分析,并提出相关的防雷对策。
1、配电线路雷击事故的原因(1)配电系统天气条件的影响:雷霆风暴、大风、雨雪等天气条件都将增大雷击风险。
(2)线路局部悬挂物:在设备处或绝缘子处,悬挂物会影响电气场分布,并导致局部电场强度的增强,从而增大雷击的概率。
(3)地面状况:介质内部的导电性改变会影响介质的闪络电压和局部电场的分布,从而加大雷击风险。
(4)电力设备的缺陷:例如设备本身的绝缘损坏或损坏时部分零部件可能打开,生成电晕现象等。
(1)对设备的损害:雷击能够对设备产生强大的电磁力和热量,对设备形成电弧烧毁以及产生火灾等严重损害。
(2)对人身的危害:雷电产生的电压和电流大得惊人,雷电是对人类生命最具危害性的自然现象之一,雷击会造成人的死亡或重伤等严重危害。
1、线路建设技术(1)悬挂地线:在地线电阻足够小的情况下,在配电线路的贯穿点挂设一段地线,地线的作用是在线路、设备与大地之间建立低阻抗连接,以吸收雷电冲击电流。
(2)绝缘子选型:绝缘子应采用透平型、耐性负荷大的绝缘子。
如果电压等级较高,绝缘子表面还需涂抹高分子绝缘涂料或污染层防护剂,以杜绝绝缘子表面分布的水滴和污染物。
(3)地面处理:做好配电线路的接地工作,需在电线旁边埋深足够的接地棒,并在大面积降水时清除杂草和污物,以保证电线的良好接地。
2、设备维护保障(1)检查导线接头和连接夹的状态:以确保连接接地是否良好。
(2)定期检查设备的绝缘状态:以确保绝缘状态是否牢固,并检查电缆、电机和开关等设备的绝缘电阻。
(3)清洗设备表面:定期清洗设备表面的灰尘和污垢,防止表面水滴从而增大局部电场,提高雷击发生的概率。
10Kv架空绝缘导线雷击断线的原因分析摘要:目前10KV架空配电线路上,为了提高供电可靠性和减少事故跳闸率,现在都已广泛地应用了绝缘导线。
可以说,配电网架空导线的绝缘化,已是一项成熟的技术。
关键词:架空绝缘导线;雷击断线;工频续流但是,架空绝缘导线在运行的过程中,也出现了一些新的问题。
其中,最为突出的问题,是在雷雨天气遭受雷击时,容易发生绝缘导线的断线事故。
据有关资料的统计,衡水供电公司在2014至2015年两年,在所属的供电区域内,10Kv架空线路的雷击断线事故与雷击跳闸事故约为93次,直接电量损失约为60万千瓦时,严重降低了供电可靠性,给社会带来了不良的效果。
以上一些统计资料表明:雷击断线事故,是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题,这引起我们的广泛注意,并积极开展对等试验研究工作,并找到许多有效的防范措施。
一、架空绝缘导线的优点(1)绝缘性能好。
因为在架空绝缘导线的外侧具有一层绝缘层,导线的绝缘层不但可减小线路的相间距离,而且可以提高同杆塔架设线路的回数,还可以防止外物引起的相间短路。
(2)防腐蚀。
架空绝缘导线的绝缘层可保护导线免受自然环境中氧化和酸雨等的腐蚀,提高线路的使用周期。
(3)结构简化、利于城镇绿化。
可以简化线路杆塔结构,既可以节约线路材料,又美化了城市街道,架空绝缘导线有利于城市的绿化工作,减少线路下树木的修剪量。
(4)深入负荷中心。
便于高压线路深入负荷中心,减小供电半径,提高电压质量。
(5)缩小线路走廊、延长检修周期。
架空绝缘导线的线路相间距离减少,线路走廊缩小,便于架空线路在狭小通道内穿越;由于绝缘层的保护,提高了线路的安全可靠性,可减少维修工作量,延长检修周期,减少因检修而停电的时间。
二、绝缘导线雷击断线的原因分析10kV配电线路由于电压等级低,线路的耐雷水平有限,难以承受直接雷和感应雷的作用。
架空绝缘线遭受雷害事故明显比架空裸线多,雷害损害情况比较严重。
绝缘导线雷击后,当它超过导线绝缘层的耐压水平时,数千安培的工频续流电弧向负荷端移动直至保护动作,并在最薄弱点将导线的绝缘层击穿(通常在绝缘子两端30公分范围内)发生闪络时,虽然不会造成导线严重烧坏,但是会形成针孔大小的击穿点。
10KV架空绝缘线断线故障案例分析近年来大规模配电网绝缘化改造,有效提高了配电线路的供电可靠性,缓解了绿化中的树线矛盾,具有良好的社会效益和经济效益。
三合供电所从2004年开始使用10kV架空绝缘导线,从运行情况看,确实达到了预期的效果。
但是,也带来了一些新的技术问题,主要是雷击断线及导线进水氧化断线问题十分突出。
2009-2010年,在我所管辖的架空绝缘线路中就发生了2起绝缘线路断线事故。
因此,为确保架空绝缘配网的安全运行,必须妥善解决雷击断线问题,积极采取措施,以提高架空绝缘线路安装、运行水平。
一、架空绝缘导线雷击断线机理架空线路上产生雷电过电压有两种,一种是直击雷,另一种是雷击线路附近由于电磁感应引起的感应雷过电压。
配电线路的雷击中约20%为直击雷,80%为感应雷。
架空绝缘导线的雷击耐受特性与架空裸导线的物理特性明显不同:当直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起闪络时,工频短路电流电弧在电动力的作用下沿着导线移动,电弧在滑动中释放能量,且在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前,断路器动作跳闸切断电弧;对于架空绝缘导线,一是绝缘线的结构所致,绝缘导线采用半导电屏蔽和交联聚乙烯作为绝缘层,其中使用的半导体材料具有单向导电性能,在雷云对地放电的大气过电压中,很容易在绝缘导线的导体中产生感应过电压。
二是在雷击过电压闪络时,瞬间电弧的电流很大但时间很短,会在架空绝缘导线绝缘层上形成击穿孔,由于架空绝缘导线绝缘层阻碍电弧在其表面滑移,高温弧根被固定在绝缘层的击穿点而在断路器动作之前烧断导线。
由此可见,雷击过电压引起工频续流是导致架空绝缘导线雷击断线的主要原因。
二、防止绝缘导线雷击断线事故的技术措施1、严格按照DL/T 601-1996《架空绝缘配电线路设计技术规程》和DL/T 602-1996《架空绝缘配电线路施工及验收规程》组织设计、施工、验收。
2、选用绝绝缘线专用金具。
如绝缘线耐张线夹,穿刺线夹,使用直径不小于2.5 mm的单股塑料铜线作扎线。
10KV配电线路雷击事故分析及防雷对策一、事故分析近年来,各地在10KV配电线路雷击事故频发,严重影响了供电可靠性和用户用电安全。
对于这一情况,我们需要进行一定的分析,找出问题所在,并提出相应的防雷对策。
1. 雷击事故原因分析10KV配电线路是城市电力系统的重要组成部分,而雷击事故的发生主要有以下几个原因:气候因素。
雷击事故多发生在雷雨天气,特别是夏季雷雨多时,雷击的危害就更大。
气候因素对雷击事故有较大的影响。
线路绝缘老化。
10KV配电线路绝缘老化,绝缘子表面存在各种导电性物质,使得线路接地难度加大,绝缘性能下降,从而增加了雷击的可能性。
设备缺陷。
在使用过程中,由于设备老化、维护不当、构造缺陷等原因,导致了设备的漏电等问题,从而增加了雷击事故的几率。
(1)对设备造成损毁,如绝缘子破裂、线路短路等,造成设备的修复和更换成本增加。
(2)影响供电可靠性,使用户用电受到影响,甚至出现停电现象,影响用户用电安全和正常生活。
(3)可能引发火灾、爆炸等事故,给人员和财产造成巨大的损失。
二、防雷对策为了防止10KV配电线路雷击事故的发生,我们需要采取一系列的防雷对策,以降低雷击事故的发生几率,保障供电系统的安全和稳定运行。
1. 加强设备检修和维护为了降低10KV配电线路雷击事故的发生几率,我们需要加强对设备的检修和维护工作。
定期对线路设备进行全面的检查,发现问题及时修复,对老化的绝缘子进行更换,确保设备正常运行。
2. 提高绝缘水平10KV配电线路的绝缘水平对于防止雷击事故至关重要。
我们需要采用具有良好绝缘性能的材料,对绝缘子进行合理的安装和维护,确保其在使用过程中不受外界因素的影响,提高其绝缘水平,降低雷击事故的发生几率。
3. 安装防雷装置在10KV配电线路中,安装防雷装置是十分必要的。
通过合理的设置和布置防雷装置,将雷击带入地下系统,减少对设备的直接影响,降低雷击事故的损害程度,确保供电系统的安全和稳定运行。
10kV配电架空绝缘导线的雷击断线问题及对策10kV配电线路系电力系统中公里数较长且与用户关联最为密切的电压等级线路。
由于众所周知的原因,10kV线路的绝缘水平普遍较低,不仅在雷直击导线和塔顶时会闪络引起跳闸,而且在雷电击中周边的树木或建筑时,因感应电压过高也会导致闪络。
目前我国大、中城市10kV配电线路采用绝缘导线作为架空配电线路的愈来愈多,有效地解决了裸导线难以解决的走廊和安全问题,与地下电缆相比具有投资省,建设快的优点,但也带来了一些新的技术问题,其中之一就是绝缘导线在运行中的雷击断线。
上海市区自80年代末开始使用绝缘导线以来,至目前10kV城网已基本绝缘化。
近期上海地区雷电活动频繁,已造成数十起配电线路雷击闪络事故,绝缘导线遭雷击断线事件也时有发生。
表一摘要了上海市区供电公司近三年雷击线路跳闸统计情况(图1为03年8月2日黄陂南路30#杆遭雷击断线一组实物照)。
因此,对绝缘线路固有的雷击断线问题决不能等闲视之,本文针对这一问题综合有关资料就雷击断线问题从原理上进行分析并提出一些经济有效的对策。
2.雷击断线原理2.1雷击断线的原因10kV配电线路在设计上“先天不足”的耐雷水平,难以承受直接雷和感应雷的作用。
当裸线遭受雷击发生闪络时,由于电动力关系,数千安培的工频续流电弧向负荷端移动直至保护动作,不会造成导线严重烧坏。
绝缘导线则不同,在击穿点的周围存在绝缘,阻碍电弧的移动,使弧根停留在一点燃烧,此时即使将继电器跳闸时间调整到最小,导线也将被几千安的短路电流所损伤,断线事故的发生仍然难以避免。
2.2高层建筑的屏蔽效应市区的各种高层建筑的屏蔽对减少直接雷的发生非常有效。
但高层建筑的引雷作用却增加了邻近线路感应过电压的发生。
据国外资料统计,配电线路感应雷占80%,感应雷的放电电流通常小于1kA,感应过电压的幅值约可达200~300kV。
如此高的过电压幅值对10kV 线路来说是难以承受的。
这也就说明了表一统计数据35kV线路跳闪率远低于10kV线路的原因。
10KV配电线路雷击事故分析及防雷对策一、事故分析雷击是自然界一种常见的灾害现象,在高压配电线路中,雷击事故可能会给人们的生活和工作带来巨大的损失。
近年来,10KV配电线路雷击事故频发,引起了广泛的关注。
我们有必要对10KV配电线路雷击事故做出深入的分析,找出问题所在,采取有效的防雷对策,保障人们的生命财产安全。
1.1 事故原因10KV配电线路雷击事故的发生原因较为复杂,可以总结为以下几个方面:第一,配电线路设施老化和缺乏维护。
随着时间的推移,10KV配电线路设施会出现老化、腐蚀等现象,如果长期缺乏维护,可能会导致线路绝缘水平下降,增加雷击事故的发生几率。
第二,雷电活动频繁和气候恶劣。
某些地区雷电活动频繁,气候条件恶劣,增加了10KV配电线路遭受雷击的可能性。
防雷设施不完善。
一些10KV配电线路缺乏完善的防雷设施,比如避雷针、避雷线等,使得线路更容易受到雷击损害。
1.2 事故后果10KV配电线路雷击事故一旦发生,可能会造成以下后果:第一,对电力设备的影响。
雷击会导致10KV配电线路设备受损,甚至报废,给电力系统的正常运行带来极大的影响。
第二,对用户的影响。
雷击事故可能导致停电,影响用户的正常用电,给生活和生产带来不便和损失。
安全隐患。
雷击会导致火灾、爆炸等安全隐患,危及人们的生命财产安全。
二、防雷对策针对10KV配电线路雷击事故频发的情况,我们应该采取有效的防雷对策,保障电力系统的安全稳定运行。
2.1 技术更新和设施升级针对10KV配电线路设施老化和缺乏维护的问题,我们应当及时进行技术更新和设施升级。
在设备老化、腐蚀严重的地方,应当进行及时更换或修复,提高线路设施的绝缘水平,减少雷击事故的发生。
2.2 完善防雷设施我们应当加强对配电线路的防雷设施建设,比如安装避雷针、避雷线等。
这些设施可以有效地引导雷电,减少雷击对线路设备的损害,提高线路的抗雷能力。
2.3 强化维护管理维护管理是10KV配电线路防雷工作的重要一环。
10kV架空线路雷击故障分析及防范措施发表时间:2019-04-01T15:12:52.340Z 来源:《电力设备》2018年第29期作者:王广铭[导读] 摘要:10kV架空线路是配电网的重要组成部分,分布广、绝缘水平低。
(广东云浮新兴供电局)摘要:10kV架空线路是配电网的重要组成部分,分布广、绝缘水平低。
雷击故障是架空配电线路主要故障原因之一,由雷击引起的跳闸次数所占比例很大。
雷害事故导致配电设备和用户设备的损坏,造成大面积停电,严重的情况下甚至造成人身伤亡,给工农业生产带来损失,给人们日常生活带来不便,找出提高线路雷击故障防范措施,降低雷击跳闸率,减少配电设备雷击损坏率。
因此需要研究10kV配电线路防雷现状,提出了下一阶段防雷整治的重点,为今后雷击故障研究指明了方向。
确保用户用电的畅通、用电人员的安全及配电网的安全可靠运行。
关键词:10kV架空线路、雷击故障分析、分析防范前言10kV架空线路能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到用户用电的畅通,用电人员的安全,而且涉及到电力系统能否正常的运行,因此需要进行10kV架空线路雷击故障防范措施及提高方法的研究,降低雷击跳闸率,减少配电网雷击故障,提高配电网供电可靠性,确保配电网安全稳定运行。
一、10kV架空线路雷击故障发生现状新兴地区年平均雷暴日约为40日,据统计资料显示,仅在2015年7月,配电线路遭受雷击,共引发17次跳闸。
因雷击损坏的变压器2台,氧化锌避雷器25只,悬式绝缘子30片,针瓶15个,雷击断线2次,全年因雷击造成的直接经济损失70余万元。
架空10kV线路的路径较长,加上其沿途地形较空旷,附近少有高大建筑物,所以在每年的雷季中常遭雷击,由此产生的事故是10kV架空线路最常见的无法避免,其现象有绝缘子击穿或爆裂、断线、避雷器爆裂、配变烧毁等。
该地区曾发生多起雷击事故,造成较大经济损失,如下图所示。
图1-3二、10kV架空线路雷击故障分析1、雷电的产生及雷击分类雷电是天空中的某一块雷云与另一块雷云或者与大地由于所带的电荷性质相反而产生的瞬间剧烈放电现象。