摘要:雷击对于输电线路的影响和危害是非常巨大的,对于电力施工技术人员而言,应该切实做好输电线路的防雷与接地设计,结合线路所处区域的具体情况,采取合理有效的防雷技术和接地技术,控制线路的接地电阻,提升线路的防雷性能,保证输电线路的运行安全。本文对输电线路防雷接地技术进行了探讨。
关键词:输电线路;防雷接地;技术措施
电力系统的正常运行和输电线路的防雷接地技术直接有着必然的联系, 高效的防雷接地技术能够降低雷电事故的发生率,保障电力系统的正常运行。因此,强化输电线路的防雷接地技术,就必须从雷电故障的形成的原因入手,采用先进的接地技术和防雷措施, 从根本上保证输电线路的防雷接地质量,进而提高输电线路的防雷水平。
1 电力输电线路遭受雷击的危害分析
1.1对直击雷危害进行分析
在我国电力系统发展过程中,输电线路大多采用的是金属材质,金属具有导电性,所以一旦雷电和输电线路接触,那么线路就很容易导电,进而产生严重的危害。在电力输电线路应用过程中,直击雷对其危害是非常严重的,当直击雷出现的时候,导线以及灯塔等都面临着雷击的危险,当线路被袭击之后,线路就会出现电压超出规定标准,电流比较高等危害,这些危害就会导致线路被摧毁,进而危害电力系统的整体运行。
1.2对感应破坏危害进行分析
在雷击中,感应破坏是非常重要的组成部分之一,在线路遭受雷击的过程中,就会出现放电以及感应性电压异常等现象,当这些异常现象出现之后,就会出现电子终端被损害这一问题,因为此问题是普遍出现的,所以也是防雷接地保护过程中应该列入重点解决的项目之一。
1.3对反击破坏危害进行分析
在输电线路正常运行过程中,雷击中的反击破坏会导致线路遭受次生性危害,对这一危害的解释是输电线路中的避雷设备在正常使用过程中会被雷击中,这样就导致线路设备在使用过程中出现雷击现象,从而使得线路无法正常运行,进而出现短路等现象,严重的时候会导致线路出现中断,进而对输电线路的稳定运行产生十分不利的影响,造成整个电力系统的瘫痪。
2 输电线路防雷技术
在进行输电线路防雷设计时,需要首先分析其耐雷水平和雷击跳闸率。耐雷水平是指线路绝缘所能够承受的最大直击雷电流幅值,雷击跳闸率则是线路在遭受雷击时发生跳闸的概率,通过相应的公式结算,可以把握线路的防雷水平,从而为优化线路设计提供良好的数据支撑。
2.1 合理选择路径
对输电线路的路径进行合理选择,是提高线路防雷水平的重要措施。在对线路进行敷设时,应该合理规划线路布局,尽可能在不增加线路长度的情况下,避开恶劣环境,选择雷击较少的区域。
2.2 架设避雷装置
避雷线是最为常用的线路避雷技术之一,能够在一定程度上降低线路遭受雷击的可能性。结合以往经验分析,在对避雷线进行设置时,需要关注保护角的大小以及杆塔的高度,从实际情况出发,确保避雷线的作用能够得到有效发挥。一般情况下,考虑雷电绕击的情况,应该将避雷线的保护角设置为20~30°左右。如果线路经过山林地区,杆塔所处位置较高,不仅更容易受到雷击的影响,而且其所处的电磁环境也更加复杂,在这种情况下,需要在线路杆塔横担两侧设置侧向避雷针,能够非常有效的预防绕击过电压。另外,需要将接地引下线与杆塔的接地体连接在一起,保证线路在遭受雷击后,与避雷针连接的接地引下线能够将雷电电流引入到大地中,实现对于线路和杆塔的保护。
2.3 安装自动重合闸保护
自动重合闸保护装置可以在线路因故障跳开后,按照实际需要自动投入的一种保护装置,可以有效提高供电的可靠性,增强线路的送电容量,提高电力系统的暂态稳定水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将其应用于线路中,可以作为一种非常有效的防雷措施。不过,要想使得自动重合闸保护装置的作用得到充分发挥,需要了解沿线雷击状况,对装置进行合理安装和调试,确保其能够在出现雷电闪络后,自动恢复供电。
2.4 设置耦合地线
耦合地线的设置能够最大限度地避免输电线路出现雷击跳闸的问题,在实际施工中,需要首先明确架空输电线路中容易出现雷击跳闸问题的位置,在此位置设置相应的耦合地线,确保其能够在线路运行中发挥分流和耦合作用,减少输电线路的接地电阻,降低过电压,进而提升输电线路运行的稳定性和安全性。
2.5 降低杆塔接地电阻
无论是对于哪一等级的输电线路,其耐雷水平都与接地电阻成反比关系,因此,通过降低接地电阻的方式,能够有效提升线路的耐雷水平,预防雷击危害。而想要降低杆塔接地电阻,比较常见的方式包括自然接地、人工接地、引外接地以及放射性接地等,需要线路施工人员结合具体情况进行选择。
3 输电线路接地技术
接地技术主要是通过控制接地电阻的方式来提升线路的综合防雷性能,其能够比较准确的反应金属接地电阻和散流电阻,前者是线路中电压与冲击电流共同作用的结果,后者则是雷电波形与幅值变动所形成的,通过对金属接地电阻和散流电阻的测量,能够得到输电线路的接地电阻,从而实现对输电线路的优化设计。
3.1 做好杆塔接地
在输电线路中,杆塔自身的接地情况直接影响着线路整体的防雷性能,需要得到足够的重视。为了尽可能减少线路遭受雷击的概率,在对线路杆塔进行接地设计时,技术人员应该做好沿线环境以及气候条件的调查工作,分析雷电活动分布的区域以及雷击发生的频率,对输电线路杆塔进行合理布局和设置。不仅如此,还应该对杆塔所处区域的土壤电阻率进行测量分析,得到准确的数值,为杆塔的接地设计提供可靠的参考依据。
3.2 降低接地电阻
如果缺乏对线路接地电阻的有效控制,则不仅会影响线路的防雷水平,同时也会影响线路的正常运行。对于技术人员而言,在对输电线路进行防雷接地设计时,应该重视接地电阻的控制。在实际施工中,主要是根据输电线路所处区域的土壤电阻率,对接地方式进行选择,并以此为基础,做好输电线路的接地设计,进一步提升线路的稳定性和安全性。例如,在土壤电阻率较高的地区,可以设置垂直接地极,对干燥土壤环境下杆塔的接地不良问题进行改善。如果是水泥杆塔,垂直接地极与杆塔的距离为3m~5m,而如果是铁塔,则应该将距离延伸为5m~8m。
3.3 使用降阻剂
在对输电线路进行接地设计时,还应该正确使用降阻剂。降阻剂是一种包含了多种成分的导电体,将其设置在接地体与土壤之间,一方面能够与金属接地体紧密连接在一起,提供足够大的电流流通面,另一方面可以向周围土壤渗透,降低土壤电阻率,进而在接地体周围形成一个变化相对平缓的低电阻区域。降阻剂的使用,不仅能够提高输电线路的防雷水平,还可以减少接地体的施工量,节约金属材料,具有长效性和稳定性的特点。而在对降阻剂进行使用的过程中,设计人员必须了解输电线路的接地情况,同时明确线路接地所要达到的目的,以确保降阻剂功能的充分发挥。
综上所述,输电线路防雷接地工作是一项系统工作,在电力企业集中管控模式下,若想保障线路的运行安全,必须积极做好线路的防雷接地工作,这需要较为完善的输电线路安全运行维护体系的支撑,所以必须同时完善安全运维体系。在此基础上严密监测线路运行工作,最大程度上保障输电线路的高效运行。
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论文作者:曾红刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/20
标签:线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 电阻论文; 雷电论文; 避雷线论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第13期论文;