山区10kv架空线路防雷的探讨

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1、山区10KV架空线路防雷的探讨【】本文主要介绍了长庆油田山区10KV架空线路防雷现状，并对山区10KV配电线路防雷中存在的问题进行分析，提出了防范措施。　　【关键词】架空线路；线路防雷；避雷针；脱扣式避雷器　　　　1.雷电的形成及危害　　1.1雷电产生的原因　　雷电产生的原因较多，现象也比较复杂，大气中的水蒸气和地面的湿气受热上升，在空中不同冷热气团相遇，凝结成水滴或冰晶，形成积云，积云运动，使电荷发生分离，亦即在上下气流的强烈摩擦和撞击下，形成带正负电荷的积云，也称雷云。当雷云中的电荷数量积聚到足够数量时，电场强度达到25KV-30KV/cm，就会使正、负雷云之间或雷

2、云与大地之间的空气绝缘击穿，而发出先导放电，当先导放电到达另一雷云或大地时，产生强烈的“中和”作用，出现强大的电流值可达数十至数百千安，该电流称为雷电流，这一过程称为主放电过程。　　1.2雷电造成的危害　　架空线路受到直接雷击或线路附近落雷时，导线上会因电磁感应而产生过电压，即大气过电压(外过电压)。这个电压往往高出线路相电压的2倍及以上，使线路绝缘遭受破坏而引起导线烧断、输配电线路跳闸和避雷器爆裂、瓷瓶击穿等事故，甚至会因为线路遭雷击造成变电站设备烧毁等事故，不仅影响设备的安全运行，而且极大地影响了日常生产、造成了较大的经济损失。由于雨天山路交通不便，事故发生后，进行

3、雷击点的查找更换工作极其困难，延长了停电时间，严重影响油田采油生产。　　2.雷电灾害现状及原因分析　　2.1雷电灾害现状　　根据变电站及线路停电事故记录统计，长庆油田采油三厂油区10KV线路因雷击引起的停电事故几乎占该油区供电系统全年线路事故3/5之多，有时一条线路在一天内因雷击发生的避雷器爆裂，断线等事故多至2-3次。　　2.2雷电灾害原因分析　　2.2.1地域特征　　长庆油田采油三厂油区地处陕西延安、榆林境内，属黄土高原梁状丘陵沟壑区，海拔在1233——1809米之间，高山大岭约占全部土地80％，沟壑纵横，年平均雷暴日为30.5天，雷电活动比较频繁。　　为了详细了解

4、该区域雷电频繁性，我们对雷电活动最为频繁的七、八、九月份该油区某变电站35KVⅡ段避雷器动作次数记录进行了统计：　　表1：某变电站35KVⅡ段避雷器动作次数记录表　　从7月26日至9月3日，一个多月的时间里，避雷器A、B、C三相动作次数总计达51次，尤其在7月26日和9月初，雷击次数达到顶峰，充分证明了该区域雷电活动的频繁性。　　2.2.2线路特征　　经我们对该油区供电系统管辖线路的集中分析，总结出了易遭雷击杆塔特点：　　1）所辖10KV架空线路，根据油井分布架设，约85％电杆均在大山顶上，暴露在自然之中，极易受到雷电影响和损害，极易遭遇雷击。　　2）线路无防雷措施，当

5、遭到雷击时，只能靠变压器避雷器泄雷。　　3）变压器避雷器为无间隙氧化锌避雷器，当雷击造成避雷器击穿后，故障点无法迅速找到，延长停电时间。　　4）变压器接地电阻达不到标准要求。　　3.防雷措施　　为了有效的降低雷击对线路造成的危害，根据长庆油田采油三厂油区供电的实际情况，目前较为普遍的防雷措施有：　　3.1杆塔安装简易避雷针　　当雷击线路时，主要泄雷途径是10KV线路上井场变压器上方的避雷器，线路运行人员经过详细的勘查，将历年遭受过雷击的主要井场和杆塔进行分析，发现多数杆塔所处地域海拔较高，在这些杆塔上安装避雷针，起到泄雷作用。如图1所示：将杆顶支架的抱箍加长，加长端焊接

6、金属棒作为避雷针，安装在线路电杆上，起到引雷泄雷作用。　　图1：杆塔安装避雷针示意图　　但这种方法也存在缺陷，雷电必须击到此点时才起作用，否则收效较低，同时，当避雷针受雷击时，会在接地电阻和避雷针本身的电感上产生电压降，并可能幅值很大，造成对所保护对象的反击。因此，这种避雷方式并不是十分理想，没有得到推广。　　3.2降低避雷器及避雷器接地电阻　　10KV配电线路变压器和避雷器的接地电阻与耐雷水平成反比，降低接地电阻是提高线路耐雷水平，以防止反击的最经济、有效的手段措施，经线路运行人员对该油区10KV变压器逐台进行接地电阻测量，发现大多数接地电阻不符合标准：（一般配电变压

7、器容量大于100KVA，则要求接地电阻小于4Ω，配电变压器容量小于100KVA，要求接地电阻小于10Ω；接地极埋设深度应为0.6米），究其原因为：　　3.2.1施工队伍不按标准施工，接地体埋设数量不够，埋设深度达不到60公分，接地极水平距离达不到5米。　　3.2.2由于该区域因干旱，土壤的接地电阻率高，介质保水性不好，接地极不能及时将雷电流有效泄放，土壤和接地体之间没有建立起有效的沟通，有效接触面积不足。　　对于上述情况，线路运行人员对接地电阻不合格的变压器避雷器接地X采取了增加接地极数量，增加接地埋设深度和接地体水平距离等措施，取得了较