关键词:高压架空输电线路;跳闸事故;分析与对策
引言:电力系统主要可以分为5个部分,输电就是其中的一个环节,要想保障线路的正常运行就必须重视输电环节的作用,输电事故率决定了输电线路的可靠性,而输电线路的可靠性又影响着电网结构的合理性,但现实是人们常常忽略了输电的重要性,对于架空输电线路跳闸的原因不够重视,严重影响了整个电力系统的正常使用。我国的高压架空输电线大多被安置在空旷的地方,影响其跳闸的原因多和所处环境有关。
一、架空输电线路的结构
高压架空输电线路建设所需投入的人工、资金成本并不是很高,并且其安装实施步骤简易,后期的维修工作量、故障排除工作量都不是很大,所以高压架空输电线路在我国被广泛使用。架空的导线本身承担着输送电能的工作,其材质一般都选用的是裸导线,其中裸导线又可以分为单股绞线和多股绞线,我国常常按照高压等级和实际环境选择不同的绞线,譬如高压下(35KV以上)一般选用钢芯铝绞线或是铝合金绞线,在风力强劲的地区选用钢芯铝合金绞线。钢芯铝绞线的芯材质是钢线,其相较于铝线机械强度较高,同时钢芯绞线的外围含有铝线,又保障了整个线路较好的导电性。
二、高压架空输电线路跳闸的原因
引发高压架空输电线路跳闸的原因众多,包括树障、雷击闪络和小动物等等,下面就针对三种主要原因展开论述。
1、树障
虽然干燥的木头并不能称为导电体,但是在室外生存的树木可能会遇到雨水、露水等等,极有可能会含有大量的水分,为导电增加了可能性,此时高电压下的导线就极有可能向树木放电。尤其是在遭遇暴雨、暴雪、大雾等天气环境时空气中的湿度比较大,高压和高湿度的结合能够轻易将树木变为导电体,从而针对树木周边的建筑物、人员和设备等造成比较大的危害,甚至会出现人员伤亡、设备损害等情况。另一方面,树障并不是一成不变的,其随季节的更替也会发生变化,譬如夏季时气温较高,导线会因过大的负荷而出现膨胀、拉长的现象,其本身的拉力就会因此削弱,下垂的弧度变大,而在冬季的时候恰巧相反,导线下垂的弧度会变小。由此可以得知,在夏季的时候那些生长较快的树种极易成为树障发生的隐患。
2.雷击
雷击是架空输电线路故障的主要原因之一,其引起故障的方式主要分为三种,第一种是直击的雷电,直击雷本身有着极高的电压,可以轻易的损坏绝缘子,从而击穿架空输电线路,直击雷的破坏力最大,产生的破坏程度也最严重。第二种就是非直击的雷电,非直击的雷电破坏力相较于直击雷有明显的削弱,但是产生的电业也能够对线路造成一定程度上的损害。第三种就是雷电侵入波,这种雷电侵入波是由线路传递过来的,雷电活动本身就“琢磨不定”,这种高复杂性和随机性导致我们很难去预测雷电的,所以一般电力公司只能以危害程度为参考,采取针对性的避雷防雷措施,对于雷电流进行“反击”。
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3、小动物、鸟害
小动物和鸟害的故障主要有两个特点,首先其有极强的地域性,一般树林茂密,鸟类活动频繁的地区较易发生,其次就是季节性,这种季节性是应对鸟类活动的季节性的,在鸟类活动覆盖面较广的季节较易发生线路跳闸。由上述可知,高压架空输电线路大多分布在人烟稀少的地方,这些区域大多比较空旷、有着丰富的生物资源,是鸟类适宜的生存空间。当鸟类在这些地区筑巢的时候就会叼运木材等,这个过程就会对电网的安全产生威胁,因为鸟类在筑巢叼运材料的时候喜欢在附近取材,常常会在把带电导线周围选择草茎、金属丝等等,两者间的安全距离过短就会引发跳闸事故。另外鸟类最喜欢的筑巢高度就是在输电塔的20-30m之间,在雷雨频发的三月份筑巢时鸟巢很容易被风吹散,从而导致两者间的安全距离不足发生放电事故。另一方面,鸟粪也是引发线路跳闸事故的原因之一,鸟类的粪便在随着电线下落的过程中会将潮湿空气里面的局部空气间隙击穿,进一步引发跳闸事故。
三、针对输电线路跳闸的对策。
第一,为了解决路障的问题,需要电力公司在施工前就考虑到施工地周围的偏风情况,根据规模确定线路设备运行的标准,当安全距离小于标准规定的限度时及时派人修剪树木。与此同时树障清理工作还面临着两大难点,首先就是估算树木和导线的距离,当采用目测心算弧度的方式时很容易会出现偏差,人的观察角度不同得出的结果也不同,所以需要工作人员进行多次、反复的观察;其次就是修剪树木的赔偿问题,一些村民往往会因此索要金额较高的赔偿,甚至会出现恶意的勒索、故意在导线下栽种树木等情况,解决这种情况需要当地政府部门的帮忙,电力部门可以积极进行电力知识的宣传,告知村民高压电的高危性,同时普及完善《电力法》,在《电力法》中明确一些赔偿标准和惩罚措施等。
第二就是针对雷击的问题,在施工建设时期,电力公司一定要重视雷击问题,在施工过程中安装防雷的设施和相关设备,并且在后期还要安排专门的人员对这些设备展开定期的检查,主要针对防雷设备的电阻值进行测试,时刻保障电阻值维持在正常的范围内。另一方面,电力公司还应当安排专门的人员记录当地的天气状况和避雷设备的工作状态,确保在发生恶劣天气时避雷器的有效性,一旦避雷器发生问题要进行及时的更换。现在最有有效的防雷措施之一就是联动避雷器和接地装置,利用引下线把雷电稀释,但在实施这种方式的时候要着重注意地线、引下线和接地装置的防腐工作,及时进行防腐处理。
第三,以前最为广泛应用的解决鸟障的方式就是惊鸟器,这种惊鸟器一般被挂在塔顶上,他有反光镜片和风车组成,主要就是利用光的反射作用以及风吹动时旋转的风车来吓退鸟类。但是这种简易的惊鸟器也有其缺陷,使用的时间长的话鸟类会逐渐适应惊鸟器的存在,依然可以在塔上筑巢。所以更推荐超声驱鸟设备,由于大多数的架空输电线路都安置在郊外,超声设备不会对居民造成影响同时又能有效驱赶鸟类,同时又不会对鸟类造成伤害维护了大自然的生态。另外一种防护措施就是来类型繁多的防鸟装置,现在市面上多是防鸟挡板、防鸟网等装置,这些装置大多成本较低但是防鸟效果却比较好,能够在保障经济型的同时有效遏制鸟害。
第四,防护高压架空输电线路的跳闸还要从工程实施之处入手,在架设线路的时候就和施工单位做好充足的沟通,监控整个重点施工工程,针对线路的施工人员进行安全施工培训,培养其传输高压电的危险意识;同时在施工地段安排专人进行防控,在工程期间全程驻守监护,并且在工程建设结束后的巡视人员也要定期进行安全培训。另外值得注意的是,若是在特殊情况下,即必须把高压架空输电线路安置在人口密集或者高架桥附近时可以将架空线路改成电缆,以最大程度上保护电力系统的安全运行。
结束语
综上所述,目前国家对于电力系统的要求越发严格,为了追求高稳定性和高安全性电力公司需要进一步加强对高压架空输电线路的保护,以支撑电力系统为社会提供更好的服务,推进我国经济的发展。在了解架空输电线结构的基础上,分析线路跳闸的事故原因,对针对此提出合理化的防护措施,启发电力公司从多个角度出发去维护高压架空输电线路,以保障电力系统的安全运行,进而保障社会效益和经济效益的提高。
参考文献:
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196.
论文作者:黄锦龙
论文发表刊物:当代电力文化》2019年第19期
论文发表时间:2020/4/23
标签:线路论文; 高压论文; 鸟类论文; 导线论文; 雷电论文; 树木论文; 事故论文; 当代电力文化》2019年第19期论文;