摘要:我国电网的架设,绝大部分都是在露天的环境下进行的,电网线路处在暴露的情况下,就会被各种环境因素所影响,如暴雨、暴雪、冰雹、雷击等天气状况,都会对线路造成不利影响,而这其中,雷击的影响最甚。当线路遭到雷击时,雷电具有的强电流会对线路和元件造成较大的损伤,导致局部线路陷入瘫痪状态,严重时甚至会由电火花引起火灾,带来更大的经济财产损失。本文将着眼于电力系统中的输电线防雷技术,探讨目前存在的问题和对应的改进方案。
关键词:输电线路;防雷技术;改进方案
引言:
我国目前的输电线防雷技术所面临的现状是,由于地域广阔,不同地区的气候环境因素差异明显,使得各地需要以不同的标准和措施来进行线路防雷,要探讨出适应各地的防雷技术,需要广泛的调研和多次实验。数据显示,输电线路故障中,占比最大的就是由雷击引起的跳闸问题,这严重的阻碍了输电系统的正常工作,也给用电者带来了不好的体验。只有因地制宜,全面考虑,制定出更可行有效的防雷手段,才能达到预期的防雷效果,保障输电线路的正常工作。
一、接触电阻问题
输电线防雷的主要思路和原理是,当线路遭到雷击时,带来的强电流能迅速被引流通向大地,从而防止其集中在线路部分,给输电系统带来损坏。根据这一思路,要达到防雷效果,就要采取措施,如搭建接地杆,使输电线与地面形成通路。接地杆与地面之间的接触电阻,也就是接地电阻,能避免雷击引发的各种问题,研究表明,影响这部分接触电阻的最大因素,为地面土壤所具有的电阻能力,也就是土壤电阻率。影响土壤电阻率的因素比较复杂,包括土壤所含的各种成分及其比例、干湿度等等,不同地区土壤状态不同,其具有的电阻率也不同,因此,在设计接地杆时,要结合实际情况,分析所在地域的土壤电阻率,计算设计出与之相匹配的接触电阻。一般情况下,当土壤电阻率较低时,主要依靠接地杆自身的接地电阻来实现防雷效果,而当所在地域土壤电阻率较高时,就要采取适当的措施来减小接地电阻,以便达到更好的防雷效果。
降低接地电阻,主要是从接地线和接地板处入手的,若接地板存在元件连接不牢固、受到自然环境侵蚀等问题,都会导致其产生较大的接触电阻,进而影响最终的防雷效果,给输电线的正常工作带来隐患。因此,当接地电阻不合适时,要及时分析其中存在的问题,必要时可以进行局部拆卸方便观察,然后马上采取对应措施,排除隐患。
二、避雷器的选择与安装问题
随着电网系统的升级和防雷技术的进步,以金属氧化物为主要材质的线路避雷器渐渐体现出了自身的优势,成为主流选择,且在实际应用中发挥出了明显作用。采用这种线路避雷器,能明显防止雷电与输电线直接接触,有效避免了雷击带来的损害[1]。此外,金属氧化物线路避雷器在山区地区具有更加明显的优势,这是由于大部分山区的土壤电阻率比较大,雷电容易发生绕击现象,传统的避雷器和防雷手段在这种条件下通常难以起到明显的防雷作用,而线路避雷器则能很好的针对这种条件起到防雷效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆山区与城镇地区相比,交通条件比较落后,因此,一旦输电线出现故障,检修人员和设备往往不能及时抵达,导致故障线路不能得到及时的抢修。因此,采用线路避雷器,可以更加有效地降低雷击造成故障的可能性,是山区输电线防雷工作最为合理的选择。
线路避雷器虽然防雷效果显著,不过其造价成本明显高于传统避雷器,因此,在进行避雷器的选择时,不可盲目根据防雷效果或造价成本进行选择,而是要结合实地情况,选择最合适的避雷设备,找到成本与效果之间的平衡。
避雷器的防雷效果,很大程度上受着接地电阻的影响[2]。对于不同的接地电阻,所要安装的避雷器数量也是不同的,需要注意的是,避雷器的数目并不是越多越好,而应该根据实际的接地电阻情况而定。经过统计计算,当线路的接地电阻比较小时,安装两支避雷器通常就可以达到足够的防雷效果,这时再安装更多的避雷器,不仅不会对防雷效果带来大幅提升,还明显提高了成本;而对于接地电阻较大时,则最好安装更多避雷器,才能收获好的防雷效果。避雷器安装的具体数量,要根据实际情况进行综合分析,才能以合理的成本,达到好的效果。
三、线路交叉处的防雷问题
在架设输电线路时,部分线路会存在交叉的现象,交叉处的间隙空间有可能形成空气绝缘,这种情况下的绝缘一般比较弱,是线路中的绝缘弱点。一旦这些绝缘弱点遭受雷击,往往出现闪络现象,进而导致形成该交叉的两条或多条线路一并出现故障,扩大了雷击带来的损害。
此外,一旦绝缘弱点出现闪络现象,这些信息传送至电力系统中的继电保护装置,将很有可能引发其做出非选择性动作,使得雷击造成的故障进一步恶化,不仅为用户带来更大的不利影响,也加大了之后抢修工作的难度和工作量,严重影响了输电系统的正常工作。如果空气绝缘弱点是由两条电压等级不一致的线路的交叉形成的,闪络会给电压等级低的线路带来比较严重的危害,甚至导致线路整体毁坏,需要重新架设。对高压线路,闪络现象与其本身具有的高压相互作用,雷击的影响会被明显放大,危害将更加严重,造成人身财产的损失。因此,要重视起闪络现象的危害和影响,对于线路交叉处要重点对待,做好这些区域的防雷工作。
交叉处的防雷手段主要是,科学设计线路架设路线,尽量避免出现交叉的情况,面对不可避免的交叉点,则要让其尽可能地靠近接地杆,同时,要在交叉处安装合适的接地装置,并结合实地情况设置合适的接地电阻。这样一来,在雷击来临时,交叉处的电流可以被迅速引走,防止闪络现象的发生。
四、结束语
对于处在露天条件的输电线路来说,雷电是不可避免的自然现象,目前的防雷技术和手段尚不能完全排除雷击带来的损害,只能在一定程度上降低雷击引起事故的可能性。因此,在进行防雷工作时,要认清现状,在实践中摸索,积累经验,努力研究开发出更先进、更高效的防雷技术,更好地保障输电线路的正常工作。
参考文献:
[1]湛顶,董元成.多因子分层模糊评价法在输电线路防雷改造中的研究[J].电气开关,2018(16)18+28
[2]王魁业.浅析输电线路防雷技术分析及维护措施[J].科技创新导报,2017(28):68+72.
论文作者:方良斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
标签:防雷论文; 线路论文; 避雷器论文; 电阻论文; 输电线论文; 效果论文; 电阻率论文; 《电力设备》2019年第12期论文;