云南送变电工程有限公司 云南省昆明市 650000
摘要:伴随着社会经济的逐渐发展和科学技术的飞速进步,输电线路的安全质量问题得到人们的重视,输电线路作为电力传输的重要通道,分布范围广泛,且架构繁杂,与人民生活水平和工业生产等方面关系密切。在我国,由于国土面积辽阔,人口分布广泛,所以输电线路相应的部署面积也极为广泛,而在雷电天气时,雷电非常容易对输电线路造成各种安全隐患,导致其不能正常工作,发生故障,对此电力部门应当对输电线路的防雷对策做出有效的举措,已保障输电线路的安全运行。
关键词:输电线路;雷害原因;防雷措施
引言
输电线路作为电力传输的主要通道,分布广泛,极易受到自然环境的影响,以雷电天气的影响最为严重,据有关调查显示,我国目前输电线路的故障原因一半以上都是由于雷击,对输电线路的安全运行造成非常严重的负面影响,为保障输电线路的正常运转,必须对雷害的原因进行深度分析,并提出有效的防雷措施。
1雷害的原因
雷电是一种存在于大气中的放电现象,多存在于积雨云之中,随着大气中温度和气流的不断变化,促使积雨云不断的运动,在云层和云层互相摩擦中,产生带有电荷的与云层,进而在带有电荷的云层之间或对地面进行放电,积雨云一般在二十公里的高空之上,由于云层中含有大量的水分,所以在发生雷电现象时,也常常伴有强烈的暴雨。在积雨云的顶部和底部部存在不同性质的电荷,云层上部以正电荷为主,下部则以负电荷为主,在云层内形成电位差,当云层内电荷量积聚到一定程度时,云层所能负载的电荷量小于实际电荷量,则会产生雷电效应。在目前人类已知的雷电中,雷电的种类可大致分为直击雷、雷电波侵入、感应雷和球雷四种类型。
2输电线路防雷的重要性
由于我国国土面积广阔,人口居住相对分散,输电线路也随之遍布大江南北。输电线路在雷雨天气受到雷击后,会极大几率的发生跳闸现象 ,严重时会发生火灾等安全隐患,并产生严重的电网事故,使区域内供电中断,影响生产,造成巨大的经济损失。而近年来由于输电线路铺设数量逐渐增多,受到雷击而引起的输电线路跳闸事故也逐年上升,对此输电线路的防雷措施也受到电力部门的重视。在这样的背景下,相关部门针对雷电的产生原因和雷电的类型进行深度分析,部署重点防雷线路以及有效的避雷杆塔,并围绕防雷措施制定一系列的方案,很大程度的降低了输电线路由于雷击而产生的跳闸现象,保障输电线路的安全运转,维持生产,保障百姓生活质量。
3输电线路的防雷措施
3.1完善杆塔接地装置
合格的杆塔接地装置是输电线路对于防雷问题的重要基础,按照国家相关部门颁布的规范章程,电力部门应当定期的对输电线路的杆塔接地装置的电阻进行严格规范的测试,综合检测和分析杆塔电阻的电阻值、地网使用年限等情况,结合具体情况对不合格的地网和电阻进行重新改造和施工;对锈蚀严重的接地引下线的入土部分及时进行更换,修复电阻值不平衡的接地进行检查并维修;对于建筑于地形复杂的杆塔进行实地考察并特殊设计,打垂直接地体、离子接地体等方案对输电线路杆塔进行综合性的考量,借以加强对于输电线路杆塔电阻的实际工作能力,降低由于雷击所产生的安全故障,保障输电线路的运行。
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3.2增加线路避雷器
要提高输电线路的防雷能力,增加设置线路中的避雷器也是有效的手段之一,但由于线路避雷器辐射范围有限,只能针对安装杆附近的线路进行保护,且在线路接地电阻小于4Ω时就无法正常运转。输电线路避雷器大致分为有空气间隙型避雷器和无空气间隙型线路避雷器。在工作效果上,有空气间隙避雷器要优于无空气间隙避雷器,但由于有空气间隙避雷器的维护和检修工作难度相对较大,在发生运行故障以后,跳闸的几率高,并且在安装线路避雷器时,还应当注意避雷器之间的互相配合问题。同时避雷器自身的质量问题也会影响输电线路发生故障。对此安装避雷器时,应当综合考虑各方面的因素,结合特殊情况进行科学有效的部署避雷器,已达到避雷器的最优工作效果。
3.3铺设耦合地线
在降低杆塔接地电阻工作难度较大的时候,也可以通过铺设耦合地线的方式提高输电线路的防雷击能力,是一种可以极大程度降低跳闸几率的防雷击方式。铺设耦合底线的方式一般在接地电阻较高的线路当中应用,在施工时,根据铺设的位置分为直挂式耦合地线和侧面耦合地线两种技术类型,直挂式耦合地线为将地线直接增加在线路的下方。侧面耦合地线则是将耦合地线铺设在输电线路的一侧或双侧。这两种铺设方式都可以有效的增加地线的屏蔽作用,对于提高线路的防雷及能力起着非常重要的作用。除此之外,还应要求相关人员按照输电线路防雷接地要求进行地线保护角建设,保证地线保护角整体规模和周边遮挡物质量效果,据此改善耦合地线在运行过程中出现的问题,确保耦合地线在输电线路防雷工程当中发挥自身最大的作用。对于地线保护角来说,主要表现在地线垂直平面与通过地线和被保护受雷击的导线的平面之间的夹角。这一夹角大小变化与耦合地线防雷效果之间存在紧密的联系。这就应保证地线保护角大小的合理性,确保地线保护角在耦合地线铺设过程中的作用效果得以彰显。
3.4加强绝缘
在部分跨越距离大、杆塔建筑高度大的特殊地段,输电线路被雷击的几率大,塔高等值电感增大,塔顶点位也会相对提高,并且感应过电压相对也会变高。绕击的最大电流幅值越大,绕击率越高。这些因素都在一定程度上增加了输电线路的跳闸率。为保障有效降低输电线路受雷击后的跳闸率,可以通过在高杆塔增设绝缘子串的数量的方式,将跨越大的输电线路和地线之间的距离增大,借以加强线路的绝缘能力,降低雷击概率。
3.5采用不平衡的绝缘方式
在电力技术发展迅速的现代线路中,高压线路采用同杆合并双回线路的方式得到广泛应用和普及,为降低被雷击时双线路同时跳闸的几率,可以结合不平衡绝缘方式,通过设置不同数量的双回线上的绝缘子片数量。在雷击时绝缘子片数量相对少的一侧线路会先发生闪络,而闪络后的导线起到了地线的作用,借以提高另一侧回路断线的耦合作用,大大提高线路的抗雷击水平,以保障线路的正常运转,并且降低安全隐患。
结语
雷电现象是一种存在于大自然当中的正常现象,目前人类的认知领域当中,不存在可以绝对防雷的方法或措施,即使相对较为成熟的防雷措施,也只能在一定程度上降低遭受雷击的概率,并且减少跳闸现象的发生,并不能绝对防止雷击。对此为了保障输电线路的安全运行,大幅度降低雷击所产生的电力事故,电力企业必须严格按照防雷措施和方案进行施工,规范施工质量,在能力范围内最大限度的降低雷击所造成的不良影响,在实践中积累经验,保障输电线路的运转,促进生产。
参考文献
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[4]黄立新.输电线路的雷害原因分析及防雷措施[J].大众用电,2006(02):36-37.
论文作者:范永辉
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
标签:线路论文; 地线论文; 防雷论文; 避雷器论文; 杆塔论文; 雷害论文; 雷电论文; 《中国电业》2019年第09期论文;