摘要:防雷与接地是与民众生命财产安全息息相关的重要问题,接地在电力系统中占据举足轻重的重要地位,是否合理接地不仅仅会对电力系统的正常运行产生一定的影响,甚至还会影响到电气设备本身甚至民众的生命安全。本文着重针对输电线路防雷接地问题进行分析,首先简单论述输电线路极易遭受雷击的原因及其严重危害,后简要说明输电线路防雷接地设计要点问题,并在此基础上总结输电线路防雷接地质量控制对策,以期在提高输电线路运行可靠性的基础上保证民众的人身安全。
关键词:输电线路;防雷接地;质量控制;对策
引言
电力在保证各个地区经济发展过程中发挥着重要作用,确保电力的正常供应对于各个地区都具有重要的现实意义。近些年来,输电线路遭受雷击的可能性逐渐升高,输电线路一旦遭受雷击,将会导致电路供应跳闸,对供电的稳定性产生严重影响。因此,重视输电线路防雷接地质量控制,做好输电线路的防雷接地工作,对于确保变电站的正常、安全运行,保证民众的人身安全等方面都具有重要意义。
1雷击原因分析及危害
输电线路具有分布范围广、气象条件复杂等特点,且大多输电线路分布在较为空旷的地区,使遭受雷电的概率大大增加,还时常会发生雷击事件。
输电线路遭受雷击的原因主要包括以下几点:①输电线路的密度比较大,使遭受雷击的概率大大增加;②广东雷电活动较为频繁,通常情况下,年平均雷暴日在15天以上的被定义为少雷区,年平均雷暴日在40天以上的为重雷区;③线路的绝缘水平比较低,耐雷水平不高;④随着当地经济的快速发展,土地的经济价值明显提高,导致越来越多的输电线路被设立在山坡位置处,大大增加了雷电绕击的概率;⑤杆塔位置处接地电阻的数值较大,当其遭受雷电袭击时,若接地系统无法及时将雷电产生的电流导入大地,则极易引发反击现象。
雷电对于输电线路的危害主要表现在以下两个方面:①雷电置于输电线路上会产生较高的过电压,使继电保护动作出现跳闸,将运行线路切断进而造成严重损失,进而对输电设备及相关人员的人身安全造成一定的威胁。②雷电产生的较大电流施加于输电线路上,使被雷电击中位置处被炸毁、燃烧导致损毁导线,还会导致杆塔等电力设备产生机械损伤。
2输电线路防雷接地设计要点
2.1避雷针的设计
在进行防雷接地时通常可以使用避雷针作为引电装置,当雷电通过放电通道向避雷针进行放电,并将雷电释放至大地中,以避免输电线路出现闪络现象。目前,在雷击多发区域通常使用负角保护针,其为长约2.4米,上翘为30°的避雷针,把其安装在输电线路的两边相,能够和导线上方的避雷针形成新的防雷装置,大多数情况用在控制绕击雷、直击雷等雷击形式当中。
2.2避雷器的设计
受到线路环境、装置性能等多种因素的影响,会导致接地电阻不能够达到较好的防雷效果,这时就需要使用非线性电阻,用于把绝缘子、避雷器等并联在杆塔上。一旦避雷针或杆塔遭到雷击,杆塔上面安装的防雷装置会发生并联间隙放电,以防止绝缘子发生闪络,进而导致输电线路出现跳闸甚至烧毁等问题。相关的输电线路管理维护工作人员会与这一区域雷击实际情况等问题相互结合,选择合理的位置对避雷器进行安装,使其防雷效果能够得到充分发挥。
2.3避雷线的设计
在输电线路防雷设计时可以使用架设避雷线的方式对导线进行屏蔽,使雷击产生的电流分成了若干个支电流,以避免直接破坏导线。由于避雷线能够保护的范围比较广,因此往往将避雷线架设在导线的上面,并将其作为保护输电线路的主要装置。
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2.4接地电阻的设计
使钢塔的接地电阻有所减少也能够起到一定的防雷效果,且效果较好,这也是防止输电线路遭受雷击的最直接的方式。主要是由于降低接地电阻缓冲了雷电产生的电流,使电流对输电线路产生的影响与危害大大减小。
2.5自动重合的设计
必须使用自动重合闸才能够有效实现自动重合,一旦输电线路遭到雷击,在较短的时间段内自动重合闸将会完成先跳闸后重合两个动作。因此在输电线路中既要安装必要的防雷保护装置,还应当安装自动重合闸,一旦出现故障跳闸能够及时合闸。除此之外,自动重合闸还能够使电力系统恢复正常运行,以避免雷击跳闸导致停电较长时间为用户的日常生活产生影响与不便。
3防雷接地质量控制对策
在确定输电线路的防雷方式时,必须综合考虑线路电压、实际运行状况等多种内容,以尽可能使输电线路防雷接地质量控制达到较高水平。
3.1架设避雷线
架设避雷线不仅仅能够有效降低线路中由于雷电产生的感应电压,还会大大降低雷击的概率。架设避雷线的方法并不能够避免输电线路遭受雷电的袭击,如果想要达到较好的防雷效果,还应当在线路当中安装避雷器,一旦出现雷电活动,雷电产生的电流会被释放至大地,既使电压有效降低,又使输电设备的安全性与耐用性大大提升。
3.2做好输电线路防雷装置的维护工作
相关防雷接地工作人员应当切实做好输电线路防雷装置的维护工作,还要定期对防雷接地装置进行检测,一旦发现问题要及时修复甚至更换,使其在输电线路防雷接地工作中的效能得到充分发挥。
3.3杆塔接地
当土壤电阻率比较低时,可以使用杆塔自然接地的电阻形式。通常情况下,对于高原地区而言,在降低杆塔接地电阻中存在着一定程度的困难,因此,可以运用多根放射线对其进行接地,也可以运用连续接地的方式,使接地电阻有效降低。就高压输电线路而言,其耐雷水平相对较高,而对于高土壤电阻区域,可以使用更换接地网的方式,以实现电阻降低的效果。
3.4增强输电线路的绝缘性能
通常情况下,输电线路都使用大跨越杆塔,使雷电袭击线路的概率有所增加。线路一旦遭受雷击会导致塔顶具有较高的电位,雷击产生较大的电压也使雷击概率明显增加。除此之外,线路遭到雷电袭击会发生跳闸等现象,要想使线路跳闸的概率有所降低就要在线路上添加绝缘串,使输电线路的绝缘性能明显增强。
4结语
综上所述,随着电网的建设与发展,电网的改造力度明显增大,输电线路的安全问题逐渐成为制约电力升级与改造的关键问题之一。因此,做好输电线路防雷接地的质量控制工作,对于保证电力系统的正常运行及民众的日常生产生活等都具有重要意义。
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作者简介:
李伟明(1969年06月-),男,汉族,广东省揭阳市人,大专,助理工程师,从事气象防雷工作。
论文作者:李伟明,黄云
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/8
标签:线路论文; 防雷论文; 雷电论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 电阻论文; 避雷针论文; 《电力设备》2017年第34期论文;