浅谈旅游景区供电系统合理化建设

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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浅谈旅游景区供电系统合理化建设

张霖

(达古冰山风景名胜区管理局四川省阿坝州623500)

摘要:阐述了旅游景区特殊的自然、地理条件对电力线路的要求及旅游景区电力线路的发展进程,介绍景区配电系统电力线路敷设方式中架空线和电缆线路对景区的环保、园林、规划、可持续发展等方面的影响。着重介绍景区采用电力线路电缆化后的电缆等方面的情况,促进景区综合能力的提升和可持续发展。

关键词:供电系统;配电线路;合理化建设

旅游景区配电系统宜采用IT系统。这是因为旅游景区配电系统大多采用架空线路,且大多在空旷地带,遭受雷击断线的可能性较大。若采用TT或TN系统,一旦发生一相对地短路就会发生断电,且游人触及断线会发生电击。若采用IT系统,发生断线造成一相对地短路仍能工作一段时间,且人触及也是安全的。下面进行详细介绍。

1IT系统发生接地故障时不必自动切断电源

电源中性点直接接地的TT和TN系统的接地故障电流较大。发生雷击断线后,为防止人触及断线,应在这类系统的回路上装熔断器、断路器、剩余漏电动作保护器RCD等保护电器。这样,在发生第一次接地故障时及时切断电源,防止电击死亡事故的发生[1]。但对旅游景区的配电往往是不允许切断电源的(如缆车电源不允许发生中断),而且对防电击的要求高。采用中性点不接地或经高阻抗接地的IT系统,通常不需要自动切断电源。这是因为这种系统在电源端不做系统接地或经高阻抗接地,当系统内发生第一次接地故障时故障电流无直接返回电源的通路,只能通过另外两个非故障相导体对地电容返回电源,接地故障电流很小,可维持供电不间断,保证重要设备连续供电,不会引起危害。它只是在第一次故障尚未排除又发生第二次故障时才需要自动切断电源。据相关资料介绍,有些北欧国家在地区公用电网内也采用IT系统[2]。另外,对于处于石头山的旅游景景区而言,若采取TT或TN系统,由于土壤电阻率高,而这些系统对接地的要求较高,所以很难达到设计要求;若采取IT系统,由于该系统电源端不做系统接地,只做保护接地,这就免除了打低阻值系统接地的麻烦(由于IT系统的接地故障电流十分小,防电击的保护接地电阻较大时也能满足接触电压小于50V的要求)。

2采用绝缘监测器来检测接地故障

在IT系统中需要装设一台绝缘监测器来检测接地故障,发出声、光信号,让维修人员在尽量短的时间内排除第一次接地故障。如果电气装置对不间断供电要求不是特别高,也可以引出中性线来提供220V用电电压,如果中性线发生第一次接地故障而未及时排除,此时IT系统转变为TT系统或TN系统来运作。在这种方式下,必须在该系统的回路首端安装RCD,用以在发生第二次接地故障时切断电源。

3如何解决220V电源

IEC标准强烈建议三相IT系统只配出三根相线而不配出中性线。这是因为配出中性线后,如果中性线绝缘损坏接地,绝缘监测器对此故障不能作出反应。IT系统需要单相220V电源时,可以装设若干380V/220V降压变压器来解决。

4应急电源的接地系统宜采用IT系统

应急电源主要是为了确保重要设备供电不中断(例如供电给消防泵救火的电源、旅游景区缆车电源等)。为此,IEC提出了在应急电源系统中,不宜采用发生第一次接地故障就切断电源的TT系统或TN系统,而应采取IT系统,以提高应急电源供电的不间断性[3]。

5架空线对于旅游景区的影响

最直接的视觉感受是影响着游客对自然风光、文化景观的观赏。改变了植物的正常生长,破坏了生态平衡。一般来说,山岳型旅游景区内植物物种都比较珍惜,不能随意进行砍伐。但电力架空线路下及周围的线路通道,为了安全起见,又不得不留出必要的安全距离,导致砍伐树木等植物与架空线路安全运行产生矛盾若任其树木等植物自由生长,必将使电力架空线路的安全运行受到极大的影响。若严格执行电力行业的相关规定,达到必要的安全距离,又不得不周期性地砍伐树木、竹林等植物,长期地进行树木砍伐,必将破坏良好的生态环境[4]。

6旅游景区架空配电系统的防雷击断线

架空线配电比埋地电缆配电造价低、维护方便,但会引雷。风景区采用架空线配电会增加雷击断线风险,这也是旅游景区配电系统宜采用IT系统的主要原因。那么,有没有降低架空线路雷击断线的有效措施呢?下面对这一问题进行分析。

6.1架空线雷击断线的原因

(1)高压架空配电线的避雷线(接闪线)不怕雷击。35kV高压架空配电线的避雷线采用多股绞合线或铜线,IEC62325-3表3-1指出:避雷线只要截面达到50mm2,每股的最小直径大于1.7mm就是安全的,即不易发生断线。(2)10kV架空裸导线与35kV高压架空配电线的避雷线相比,它的离地高度低于避雷线的高度,受到雷击的可能性低于避雷线。同避雷线一样,10kV架空裸导线截面达到50mm2,每股的最小直径大于1.7mm也是安全的。(3)10kV架空线若采用绝缘导线将加重雷击断线风险。这是因为静电感应在绝缘层上电荷积聚到一定电量后,在雷云的作用下正负电荷间的放电将导致绝缘层击穿,引起拉弧,工频续流持续拉弧,最后导致绝缘架空导线断线。

6.2采用防雷支柱绝缘子可有效防雷击断线

架空绝缘导线遭到雷击后发生断线的原因是导线被工频续流烧断。在无法阻止续流产生的情况下,只有转移续流的拉弧点,防弧线夹或防雷支柱绝缘子能使续流拉弧在引弧棒与金属横担间发生,从而可有效避免绝缘架空线断线。

6.3用避雷针防架空线雷击断线是错误的

分为直击雷和感应雷,闪电直接击在架空绝缘导线上,称为遭到直接雷击。在架空线附近发生雷击,产生的电磁场会在架空导线中产生感应电流,并沿导线移动,损坏和导线连接的电气产品,这称为遭到感应雷破坏。在电杆上设置避雷针(接闪杆)可以拦截一部分直击雷,避雷针同时有引雷作用,把雷电引到架空线上[5]。为此,GB50057—2010指出:第一类防雷建筑物,应设独立接闪杆,独立接闪杆离架空线距离至少3m,否则接闪杆保护范围将大大缩小。

6.4消除雷电危害的措施

《广播与电视技术》杂志编辑房磊在对“辽宁二零四台现场会”的报道中写道:“雷击引起的电气设备损坏故障一般都在有源系统,最多出现的是和电源电路相关的部位损坏。传统的防雷保护技术认为这种损坏中由感应雷引起的,采用屏蔽、接地、安装SPD的措施给以解决,但最后的保护效果不理想,只能降低雷击的故障率,不能做到从技术上根本解决。”据笔者了解,杭州某公司的一种LDAJ系列感应型消雷保护技术,能够有效消除保护范围内的直接雷击地闪。此项技术已在浙江、江西、贵州电信系统的多个高山发射台工程及化工行业中得到应用,效果的确不错。

结束语

旅游景区配电电力线路采用IT系统后,提高了景区电网的安全、优质、可靠程度及其供电能力,也给电网本身以及景区的相关部门带来更多的经济效益同时提升了景区的综合竞争力,提高了景区的生态保护和节能降耗能力,不断推进景区的可持续发展。

参考文献

[1]陈福兴,张沛刚,张海林,等.云蒙山风景区客运索道防雷解决方案[J].科技成果管理与研究,2013(2):65-66.

[2]李卫国,汪静.风景区电力工程项目风险管理重点措施研究与实践[J].低碳世界,2015(11):36-37.

[3]郑碧凤.景区电力设备施工技术浅析[J].江西建材,2017(1):198-198.

[4]李卫国,汪静.决策树法在黄山风景区电力工程项目施工风险评估中的应用[J].大科技,2015(32).

[5]戚魏炯,祁建华,林见光,等.景区电力排管敷设方式研究[J].建筑知识:学术刊,2014:180-180.