在很多低壓配電系統(tǒng)中，都采用電感架空線的方法進行敷設(shè)，特別是在較偏遠的農(nóng)村和人口密度較小的地方都采用了這種架空方法，這樣可以降低造價成本。但這種架空配線方法在雷區(qū)很容易受到雷擊。本文就低壓配電柜受雷擊出現(xiàn)爆炸的情況進行分析。
一、事故的過程及現(xiàn)象
某單位的低壓配電室，配線方法是從總配電房用水泥電桿架空1500m直接進入配電室，在2012年7月的一次雷擊事故中，配電室內(nèi)總開關(guān)和配電箱內(nèi)元器件被燒毀，造成總配電房總開關(guān)跳閘。
二、事故原因分析
電氣設(shè)備受雷擊，主要是由直擊雷、感應(yīng)雷、雷電波清儒、雷球造成。故障的原因都是因為過電壓使電氣設(shè)備的絕緣受到破壞。雷電過電壓在供電系統(tǒng)中所形成的的雷電沖擊電流，其幅值可高達幾十萬安，而產(chǎn)生的雷電沖擊電壓幅值經(jīng)常為幾十萬伏，甚至最高可達百萬伏，故破壞性極大。從事故現(xiàn)場來分析，造成事故的原因有以下幾點。
1.配電柜安裝的位置不太合理
配電柜距避雷器引下線和接地裝置太近。當(dāng)受到直擊雷時，巨大的雷電流流進防雷裝置時會造成防雷裝置的電位升高，這樣的高電位同樣可以作用在電氣線路、電氣設(shè)備或其他金屬管道上，他們之間產(chǎn)生放電。出現(xiàn)很高的反擊電壓使設(shè)備的絕緣破壞。而受到感應(yīng)雷時，由于雷電流的強大電廠和磁場變化產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，能在配電柜與引下線的金屬部件之間產(chǎn)生很高電位差造成電火花放電，把金屬燒熔。
2.接地電阻不符合要求
從現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)可見，整個接地網(wǎng)電阻超過30Ω。各種雷電保護裝置的接地是否良好，對被保護物的安全有著密切的關(guān)系。對防雷接地來說，其允許的接地電阻應(yīng)為5~30Ω。如果接地電阻太高，不能迅速泄放雷電流，使防雷裝置對地產(chǎn)生高電壓。
3.架空進戶線上應(yīng)裝設(shè)避雷器
南方是多雷區(qū)，在空曠地方的架空線路很容易受到雷擊。當(dāng)架空線受到雷擊后，如果在入戶線處沒有安裝避雷裝置，強大的雷電流和高壓就會加到配電裝置上，使設(shè)備的絕緣破損，造成短路事故。
三、改善方法
從對系統(tǒng)故障情況分析可知，雷擊時系統(tǒng)產(chǎn)生過電壓是造成設(shè)備損壞的主要原因。為了限制接地電位升高，避免配電裝置受到雷擊時過電壓，必須對配電系統(tǒng)采取一些預(yù)防和保護措施。
1.調(diào)整低壓配電柜與避雷針引下接地線的距離，使配電柜與地線之間的空氣距離滿足：
式中：SK為空氣中距離，m；
RCH為獨立避雷針的沖擊接地電阻，Ω；
h為避雷針檢驗點的高度，m。
2.改善避雷線接地電阻。
1）加大接地網(wǎng)的面積，深度接地體，同時利用化學(xué)降阻劑人工改善地電阻率。使系統(tǒng)的接地電阻在4Ω以下。
2）引下線不得小于兩根，并沿建筑四周均勻和對稱布置，其間距不得大于18m。防雷接地、電氣設(shè)備接地應(yīng)共用一個接地裝置。當(dāng)不共用時，兩者間在地中的距離應(yīng)符合下列表達的要求。但不應(yīng)小于2m。
式中：SC為地中距離，m；KC為分流系數(shù)。單根引下線為1，兩根引下線接閃器不成閉合換的多根引下線應(yīng)為0.66，接閃器閉合環(huán)或網(wǎng)狀的多根引下線應(yīng)為0.44.在共用接地裝置與埋地金屬管道相連的情況下，接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體。
四、改變架空進線方法以防雷電波侵入
將低壓架空線路在進戶前改換一段埋地金屬鎧裝電纜或護套電纜穿管埋地引入，其埋地長度應(yīng)符合下列公式的要求，但電纜埋地長度不應(yīng)小于15m。入戶端電纜的金屬外皮、鋼管應(yīng)與防雷的接地裝置相連。在電纜與架空線連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地、其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。
式中：L為金屬鎧裝電纜或護套電纜穿管管埋于地中的長度，m；p為埋電纜處的土壤電阻率，Ω·m。
五、結(jié)束語
為了防止雷擊事故，保證供電的正常運行。應(yīng)采取必要的經(jīng)濟合理的防雷保護措施。對配電線路及配電線路上安裝的各種配電設(shè)備，根據(jù)具體條件和要求裝設(shè)相應(yīng)的防雷保護裝置。此外還應(yīng)注意保護裝置的合理配電和避雷器的質(zhì)量，只有這樣才能盡可能的避免雷擊事故的發(fā)生。經(jīng)過對線路及配電設(shè)備的改造后，可有效降低低壓配電柜被雷擊的概率。
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