摘要:架空输电线路属于我国电力机制以及电力网之中的一项关键性构成成分。因为其常年暴露的外部环境之中,所以很有可能遭到外部环境因素带来的侵扰,其中最不可忽视的因素即为雷击。在防雷的过程之中,架空输电线路的防雷环节最为明显的难题就在于架空输电整体的线路偏长,同时会经由许多的高山、山地以及盆地等多种不平坦的区域,运转的条件较差,其受到雷击侵扰的可能性很大。当架空输电线路受到雷击,就会迅速地导致线路闭合装置的骤然性跳闸,线路构件和相关的电气设备受到破坏、供电突发性地中止,更严重的还会出现系统完全性崩溃等恶劣故障。所以,架空输电线路过程中的防雷工作已经是电力系统防雷任务的关键性板块。在长时间地践行期间,电力的有关单位业已获得了诸多的经验教训,架空输电线路的雷击故障依然是损害电力系统安全的重要因素。
关键词:架空输电线路;雷击跳闸原因;防雷技术
引言
架空输电线路作为电网的重要组成部分,架设路径大多为高山、旷野或丘陵,且基本采用高塔架设,大部分暴露在自然环境之中,极易受外界环境影响和破坏。通过近几年架空输电线路跳闸停电事故调研发现,雷击在输电线路跳闸事故中占较大比重,且大多难于防范。国内各地区电网在架空输电线路防雷实践应用中大多采用架空避雷线、装设避雷针等单一防雷措施,防雷效果有待进一步检验。有效筑牢架空输电线路防雷水平,减少雷击停电事故,确保输电线路安全稳定运行,具有重要意义。
1输电线路发生雷击跳闸的原因
输电线路发生雷击跳闸事故与多种原因有关,要实现输电线路的安全稳定运行,就要全面分析发生雷击跳闸的作用原理,掌握规律,保证输电线路中的导线需要保证可靠的绝缘能力。相关研究表明,雷击跳闸主要与绝缘子两端产生的放电电压差有关,还和杆塔本身的接地阻值有关。因此对于输电线路的检修维护,要全面分析输电线路引发雷击跳闸的根本原因,针对事故的原因制定防雷措施。
雷击发生的区域地形较为复杂,比如处于风口或山谷等危险地带,这些区域易受到了不良天气的影响,由于区域环境的特殊性,雷击的发生几率较大。
输电线路中的导线需要对地保证足够的绝缘能力,如果绝缘数值降低易受到雷击的影响。当前由于技术的进步,导线对地的绝缘效果有了很大幅度的提升,但是由于架空线路的杆塔本身无绝缘能力,架空线路易受到雷击的作用,发生跳闸。
雷击还会易发生在地面标高快速变化的区域或土壤本身阻值率较高的地带。输电线路如果位于地下,会受到腐蚀作用,线缆的绝缘性能会变差。如果有雷击发生,产生的过电流不能快速分散流出,接地电阻会引发跳闸事故。另外,如果接地电阻的质量难以保证也会引发绝缘闪络,电阻负荷承载能力和雷击发生的频率有关。
避雷线位置也易发生雷击,特别是存在保护角设计的大杆塔。由于避雷线本身的保护能力是在一定范围内的,如果超出了保护范围,也会引发跳闸事故。保护角的应用有利于防止输电线受到雷电的作用,保护角的设备范围与保护效果存在反比关系。在输电线路的运行中,由于多种原因的影响,防雷方面的保护作用会发生弱化,难以实现发生雷击后对绝缘子串的保护,因此输电线路在雷击作用下会有绕击发生,引发跳闸现象。
2线路防雷的技术措施
2.1搭设避雷线
搭设避雷线是输电线路之中,防御雷击万体的关键手段之一。通常来说,避雷线的首要效用就体现在避免雷直击到导线之中,而且还具备分散电流方面的效用,由此降低经由杆塔的雷电流,同时拉低塔顶的电位。相关的电力工作者有效地利用对导线的耦合效用,能够在很大程度上降低线路绝缘子的整体电压;由此产生对导线的屏蔽方面的效用还可以有效地减少流经导线过程中的过电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言,线路之中的电压越大,运用其避雷线所呈现的结果就越符合预期,同时避雷线所需要的投入成本不高,具有很强的经济性。根据有关的条例指明,220kV之上电压层级的输电线路务必要提供全线搭建避雷线处理,而在110kV的线路之中通常也需要提供全线搭设避雷线处理。不仅如此,致力于有效地提升避雷线对导线的抗干扰成效,降低绕击的比重,避雷线导线的保护角一定要尽可能地低,如在500kV或以上的超高压情况之下,相关的工作人员都需要搭设好一系列的双避雷线,保护角通常处在15º之下。在一些偏远的山地丘陵地区,还需要运用小的保护角。
2.2减少杆塔接地的电阻
对于普通的杆塔,相关的工作人员去减少杆塔接地电阻,这就是为了有效地提升电力线路的耐雷水准,避免出现反击等问题,通常这也是比较常见的一种防雷手段。土壤电阻率比较低的区域,相关的工作人员需要全面地运用杆塔自然电阻,选取和线路彼此平行的地线手段,地线和导线的耦合效用能够在很大程度上减小绝缘子串之中的电压数值,让防控雷击问题的能力上升。一般来说,如果土壤的电阻率相对很高,该地域就可以运用部分的降阻剂,在运用完降阻剂之后,此时的接地电阻会伴不断地减少,同时因为其pH值通常浮动在7.7~8.6区间,部分展现出了中性略偏碱的属性,由此就会对接地体产生一定的钝化维护效用,所以通常状况下不会产生侵蚀方面的问题。值得注意的是,对于部分正处在地势高低起伏,即地面不平坦的区域,其接地电阻通常都来自高等级线路的杆塔。相关的工作人员都在逐步地运用一项较为先进化的接地模块,其高效地提升了接地体的整体空间,由此就能很好地优化了接地电的最终成效。
2.3搭设耦合地线
减少杆塔接地电阻这一技术的难度系数很大,操作起来较为的麻烦,相关的工作人员就能够运用搭设耦合地线的手段,也就是在导线的下端重新再搭设一根合理的地线。其将来所发挥的效用通常可以体现在两个层面:首先,强化避雷线和导线之间的耦合效用,由此就可以让线路绝缘之中的过电压出现明显的骤然性减少,其次,提升了对雷电流进行分流整体效用。根据有关的经验教训证明,其耦合地线对降低雷击诱发的跳闸比重的最终成效是突出性的,特别是部分山地丘陵地域中的输电线路,其呈现的效用愈发的突出。
2.4采用差绝缘的手段
差绝缘即在同一个基杆塔之中三相绝缘具有一定的不同,在雷击杆塔或上导线的状况之下,因为上导线绝缘首先受到影响,雷电经过杆塔到地上,防止了两相闪络,这一手段通常会运用在中性点不接地的状况之下。
2.5装配侧向的避雷针
根据过往的经验教训可知,输电线路的绕击耐雷水准,在很大程度上小于直击以及反击耐雷顺准,因为地线与杆塔二者对弱雷的诱发程度远远不及强雷,所以弱雷极易穿透其防护装置而迅速地绕击到导线之中,当它产生的整体强度要远远大于绕击耐雷水准的情况之下,就极有可能出现雷击跳闸问题。在降低保护角问题上出现阻碍的状况下,于地线或杆塔之中装配一些侧向水平的短针是一项较为合理的防雷手段,在很大程度上这是由于针较之于线,更加容易产生迎面放电,由此就可以中途拦截下行先导,还能够逐步地强化地线及杆塔的吸引雷电效能。水平方向搭设短针等工具可以高效地防御弱雷问题,不过在装配的过程中,相关的工作人员务必要按照各种杆塔大小来予以严密地装配处理。
结语
输电线路的防雷措施要考虑到所在区域的实际,防雷措施要有针对性,要实现综合防雷,以控制输电线路雷击跳闸事故的发生。
参考文献:
[1]陈兴波.论述架空输电线路防雷击措施[J].中国新技术新产品,2016(4).
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[3]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:王小龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/29
标签:线路论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 防雷论文; 导线论文; 地线论文; 效用论文; 《电力设备》2019年第15期论文;