摘要:随着当前环境的恶化,全球气候变暖,极端恶劣气象条件屡屡出现,输电线路雷击跳闸率次数极不稳定。文章分析了雷害的成因和各种防雷措施。实践证明,采用输电线路防雷措施具有非常明显的防雷效果,能够有效降低雷害。
关键词:输电线路;雷害;原因;防雷措施
1输电线路防雷的重要性
1.1对输电线路以及电力设备进行保护
输电线路长期暴露在野外环境中,在夏天雨季容易受到雷电袭击,通过相关输电线路雷击事故记录可以看到,输电线路遭受雷击的现象后,整个区域的电气设备将受到一些影响,甚至一些安全措施低的电气设备会发生火灾。在这种情况下,为了有效地避免这种情况的发生,保护我国用点户的利益,电力企业在架设输电线路时,必须配备完美的输电线路防雷措施,以此来保证输电线路的防雷性能得以提高,避免出现因为雷击造成的输电线路、电力设备故障等问题,进而可以保证电力设备的安全运行。
1.2有效预防停电事故
输电线路的运行过程中具备相应的保护措施,比如,在遭受雷击时,输电线路内部电压会产生“过电压”,然后线路智能控制系统会自动跳闸、停电,以此来避免雷击对输电系统造成的严重损害。雷击现象不光会对输电线路内部造成损害,对于输电线路的基础设施也会产生严重破坏,进而导致无法正常供电,同时,电力企业进行基础设施修复时也避不可免的进行停电处理。现今社会中,不管是人们的生活还是生产都已经离不开电力的支持,所以,一旦停电会对社会造成严重的影响。所以在架设输电线路时就需要配备相应的防雷措施,以此来避免或降低输电线路受到雷击的情况,减少停电现象,保证社会正常用电。
1.3对人类的财产与人身安全进行保护
输电线路采取防雷接地措施后,自然界的雷电会通过防雷接地措施排入大地,这样人类的财产和人身安全的保护得到加强。雷击带来的巨大力量,通过输电线路和用电户家庭电气设备进行供能,但由于家庭的电器设备不能忍受巨大的雷电能量,所以在输电线路雷击情况下,用电户家庭电气设备经常会出现爆炸和火灾的现象,因此对用电户造成不可逆转的损害,严重时甚至会出现人员伤亡。在输电线路防雷接地措施应用后,防雷接地措施能使雷电流进入大地,大大提高了输电线路防雷的可靠性和实用性,使我国用电户的生命和财产安全得以保障。
2输电线路引发雷电的影响因素分析
2.1线路杆塔的高度
输电线路尤其是高压输电,杆塔往往都设置在宽阔地区,而且具有很高的高度,周围没有高层建筑,因此在出现雷雨天气时,杆塔就很容易受到天气影响从而出现雷击现象。而且随着电力事业的进一步发展,输电线路应用范围更广,需求量巨大,杆塔的设置数量也在不断增加,很多地区的杆塔高度也在提高,因此更容易受到雷电影响。
2.2自然环境的影响
为了保证电力供应,输电线路会经过很多山区,而且山区地带往往降水丰富,雷雨天气较多,输电线路受到雷电影响的几率也就随之增加。目前输电线路在山区发生雷击的现象比较频繁,所以再设计中一定要重视自然环境对于输电线路的影响,尤其是山区雷雨天气较多的地区。
2.3土壤电阻率的原因
输电线路的杆塔数量很多,而杆塔都是与土壤直接连接,因此杆塔很容易受到接地电阻的影响。在很多地质条件比较复杂的地区,例如高山和岩石密布的地区,雷击现象受到土壤的电阻率影响很大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果杆塔发生雷击,加之土壤电阻率过小,很容易产生反射问题,从而进一步提高了输电线路受到雷击的几率。
3输电线路的防雷措施
3.1加强线路绝缘
输电线路在跨越大江或者是跳跃两座山丘等特殊地段中,需要设置特殊的高杆塔,其落雷几率很大,等值电感较大,塔顶电位和绕击率较高,从而极大提升了线路雷击跳闸率。要想减少雷击跳闸率,要将绝缘子片数安装在高杆塔上,提升大跨越档距地线,即让导线间距离变大,这样线路绝缘将得到加强。特高杆塔若是在40m以上,高度每提升10m,需要设置一片绝缘子,全国超过100m杆塔,绝缘子数一般采取专门的方法进行计算,并确定为中性点经消弧线圈接地方法。而在雷电活动频繁、接地电阻降低难度大的地方,100kV电网要把中性点直接接地转变成经消弧线圈接地,如此大部分单相雷闪接地故障能够自动消除。
3.2科学配置线路避雷器
为进一步提升输电线路的耐雷水平,在输电线路设计过程中,可在搭设避雷线的基础上科学配置避雷器装置。例如,在输电线路中,将绝缘氧化锌避雷串并联在线路绝缘子上,用以分散雷电流,使击穿电压小于绝缘子串的闪络电压,从而保证输电线路电压始终处于安全范围,防止因绝缘导线产生过电压而引发雷击故障。又比如,在构建现代防雷系统时,加强三合一或二合一信号防雷器的科学应用,实现模拟信号线路、电源、同轴信号等的有效防护。在此过程中,应保证防雷器PE端良好接地,做好日常检查与维修工作。通常情况下,避雷器在环境相对恶劣的山区架空输电线路工程设计、水电站附件的输电线路工程设计、跨越相对较大的铁塔中具有广泛的应用。
3.3有效应用自动重合闸技术
自动重合闸(AutomaticReclosingSwitch)技术是线路保护中较为常用的技术之一。通常情况下,在输电线路系统中有效安装自动合闸装置,可根据电路故障实际情况,通过自动合闸进行线路保护,实现线路故障影响的有效控制。总结工作经验发现,在架空输电线路中安装自动合闸装置,当发生线路故障时,在继电保护动作下实现故障切除,电弧自动熄灭,从而提升输电线路供电的稳定性、安全性和可靠性。目前,在110kV、220kV输电线路设计过程中,常应用单项重合闸进行线路保护;在易发生相间短路故障的输电线路中,常采用综合重合闸进行线路保护。
3.4降低铁塔的接地电阻
为了最大程度地降低输电线路雷击故障的概率,相关部门一定要根据实际情况,有针对性地选择防雷方式,确保输电线路运行的稳定性。其中,对铁塔接地阻值进行不断的降低,就是一种非常合适的防雷方式。通常情况下,降低铁塔接地电阻的方式有很多。一方面可以对水平方向接地线的长度进行不断的延长,同时对电阻的冲击系数进行缩小,确保可以最大程度地降低电阻率。另一方面,可以对输电线路运行情况进行合理地分析和研究,科学地应用爆破技术,对地面进行爆破,在爆破完成之后,应用压力机将电阻率比较小的材料,合理地安置到地面以下的位置,降低地面的电阻。此外,也可以应用降阻剂,对地面的电阻进行合理的降低。
结语
输电线路作为保障电力正常供应的基本需求,其安全性对于我们的生活和工作都有重要意义。雷害问题是影响输电线路安全运行的主要原因,但是因为雷击属于自然环境因素,具有不同程度的随机性,为降低雷害事故的发生概率,在开始设计输电线路时,就需要考虑到其周边环境雷电活动情况,同时结合地理位置加强防雷保护措施,以保证输电线路的安全平稳运行。为将雷击事故后果减小至最低,必须要找到最适合该地区输电线路的防雷措施,并且通过各部门的合作完善线路的运维工作。
参考文献
[1]刘希和,李凯,李艳平.电力高压输电线路雷害的预防[J].科技传播,2015.
[2]刘凯强.试析输电线路雷害原因及防雷措施[J].企业技术开发,2017,36(11):86~87+100.
论文作者:黄敏霞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签:线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷害论文; 雷电论文; 措施论文; 电阻率论文; 《电力设备》2019年第9期论文;