避雷器在输电线路防雷中的应用探析论文_李沛奇,马文军,张喆

避雷器在输电线路防雷中的应用探析论文_李沛奇,马文军,张喆

(国网山西省电力公司检修分公司 山西省 030032)

摘要:对于我国电力系统和电力网络而言,输电线路是最为基础、最为重要的组成部分之一,然而,输电线路在日常工作中经常遭受到来自雷电等等伤害,而这就给输电线路安全运行带来了极大的安全隐患,所以,对输电线路进行防雷处理是极为重要的工作之一。而本文针对这一问题,对线路避雷器在输电线路防雷中的应用进行探讨与分析。

关键词:避雷;防雷措施;具体应用

1引言

随着我国电网规模和输电线路工程的不断扩大,输电线路遭遇雷电灾害的概率也在不断增加。据不完全统计,我国每年输电线路雷电灾害损失高达千亿元。由于雷电灾害,输电线路频繁跳闸的现象屡见不鲜。为了减少输电线路雷电灾害的损失,防雷措施必不可少。现阶段,在输电线路工程的建设过程中,应不断加强对线路避雷器的应用,尤其是在强雷区或强对流天气频繁的地区,输电线路建设更是离不开线路避雷器。

2避雷器的工作原理及类型

从发展历程上来看,电力系统中采用过的避雷器有氧化铝避雷器、非线性电阻型避雷器、磁吹阀式避雷器和氧化锌避雷器。目前,线路避雷器多为氧化锌避雷器。其工作原理为:线路避雷器并联连接在线路绝缘子的两端,避雷器本身由数个氧化锌压敏电阻(俗称阀片)串联而成,阀片是线路避雷器工作的关键。每一块压敏电阻从制成时就有一定的开关电压(叫压敏电压),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态;但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击穿状态是可以恢复的,当高于压敏电压的电压撤销后,它又能恢复高阻状态。当输电线路遭受雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,避雷器的放电电压或残压低于线路绝缘子的放电电压,避雷器将先于绝缘子放电,雷电流通过压敏电阻流入大地,限制了线路上的雷电过电压,从而绝缘子不放电,达到了防止线路雷击跳闸的目的。随着线路避雷器在输电线路防雷中的应用不断增多,线路避雷器的种类也在不断增多。按照结构对线路避雷器进行分类,主要分为无间隙线路避雷器和外串间隙线路避雷器。外串间隙线路避雷器又可详细划分为绝缘支撑件和纯空气间隙两种类型,其在输电线路防雷中都有着广泛应用,防雷效果十分明显。按照线路避雷器外套材料划分,主要类型有瓷外套、合成外套两种;按照线路避雷器的电压等级划分,配电线路避雷器和输电线路避雷器是其主要的结构类型;按照功能对线路避雷器进行划分,可分为主要限制操作避雷器、雷击过电压避雷器、兼有限制避雷器三种。在众多不同类型的线路避雷器中,外串间隙线路避雷器不断改进着防雷工艺,得到了广泛应用。在实际使用过程中,这种类型的避雷器与其他线路避雷器相比,能承受更高的电压,对线路的保护效果也相对较好。在外串间隙线路避雷器的分类中,纯空气间隙避雷器和绝缘支撑件间隙避雷线各有所长,前者结构简单,具有较高的稳定性,但安装难度较大,对安装校准工作有着较高的要求,对安装质量的要求也较高;后者的优势在于安装工艺简单。

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3避雷器在输电线路中的应用

3.1线路避雷器的选择与选点

为了使得线路避雷器能更好的开展输电线路避雷工作,那么相关人员在使用线路避雷器之前,就应该根据输电线路的特点选择合适的线路避雷器进行使用。一般情况下,相关人员在选择线路避雷器时,需要对输电系统的运行状态、输电系统的电压强度、雷雨天气的雷击密度等多种情况进行监控或是预测,而为了使得监控与预测的数据更具有可靠性,建议相关人员能够对该地区内的较长一段时间内的天气情况、输电线路故障原因、输电线路运行状况等多项数据信息进行收集与分析,以保证数据分析的结果能够更好的为线路避雷器的选择服务。当然,除了对输电系统的运行状态、输电系统的电压强度、雷雨天气的雷击密度等多种情况进行监控与预测之外,相关人员还应该对有效故障的电流强度、线路避雷器的工作能力(电能吸收能力等)、闪络比例以及杆塔接地的质量参数等进行综合的考察,以便线路避雷器能够在雷击发生时发挥出更好的防雷效果。在线路避雷的选择工作完成之后,为了使得线路避雷器能够对输电线路起到更好的保护作用,相关人员在安全线路避雷器之前还应该对避雷器的安装地点进行选择。一般情况下,为了保证避雷器的防雷效果有更好的发挥,建议工作人员能够将避雷器安装在输电线路中容易遭受雷击的区域。

3.2避雷器安装相别的选择

(1)对单回输电线路。一般档距杆塔(档距小于1000m)在其两边相各安装一支避雷器,对大跨越杆塔(档距大于1000m)建议三相均安装避雷器。(2)同塔双回线路。1)安装一支避雷器:对同塔双回线路的每基杆塔,若只能安装一支避雷器,建议安装在上相,以此提高线路反击耐雷水平;为提高线路绕击耐雷水平,建议安装在保护角相对较大的一相(对伞形双回路杆塔安装在下相,对鼓型双回路杆塔安装在中相);若线路处于边坡位置,建议避雷器安装在边坡外侧的一回上。2)安装两支避雷器:如果在同塔双回线路的每基杆塔上安装两支避雷器,为提高线路反击耐雷水平,建议安装在两回的上相;为提高线路绕击耐雷水平,建议在两回路中保护角相对较大的一相上各安装一支(对伞形双回路杆塔安装在两个下相,对鼓型双回路杆塔安装在两个中相);为防止同跳,建议两支避雷器安装在边坡外侧的同一回路上、中两相。3)安装三支避雷器:在安装两支避雷器的基础上,为提高线路反击耐雷水平,建议将第三支避雷器安装在边坡外侧一回的中相;为提高线路绕击耐雷水平,建议将第三支避雷器安装在边坡外侧一回中保护角相对较大的一相(对伞形双回路杆塔第三支避雷器安装在边坡外侧一回中相,对鼓型双回路杆塔第三支避雷器安装在边坡外侧一回上相);为防止同跳,建议三支避雷器安装在边坡外侧的同一回路上、中、下三相。4)安装四支避雷器:如果在同塔双回线路的每基杆塔上安装四支避雷器,为提高线路反击耐雷水平,建议安装在两回的上、中相;为提高线路绕击耐雷水平,建议在两回路中保护角相对较大的两相上各安装两支(对伞形双回路杆塔安装在中、下相,对鼓型双回路杆塔安装在上、中相);为防止同跳,建议将三支避雷器安装在边坡外侧的同一回路上、中、下三相,第四支避雷器安装在另一回的上相。

4结束语

综上所述,社会经济快速发展,人们对电力资源的需求逐渐增多,雷击会直接威胁输电线路的安全,所以提高输电线路的耐雷水平,合理安装适合的避雷器,能够有效保障输电线路的安全运行。

参考文献

[1]温建林.线路型避雷器在输电线路防雷中的应用[J].企业技术开发,2013,32(Z3):87+89.

[2]刘广州,吴国军,郑浩,李德波.线路避雷器在输电线路防雷中的应用[J].宿州学院学报,2013,28(07):99-100.

论文作者:李沛奇,马文军,张喆

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/9/12

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