摘要:高压输电线路对于人类的生产生活具有重要的作用,随着其输电线路的增多,使得它的安全隐患也日益增加,一旦出现问题,就会导致大面积的居民断电情况,给居民的经济发展和日常生活带来诸多不便。现就高压输电线路在使用中经常出现的问题进行分析。
关键词:高压输电线路;运维;防雷措施
高压输电线路是国家电力资源安全使用的重要部分,关系到人类生产生活等各个方面,其安全运行才是我国居民使用的保障。因此,做好高压输电线路的平时运行维护以及防雷系统的具体措施至关重要,需要以工作人员为首的相关政府部门以及居民群众共同努力共同配合,从而增加高压输电线路的使用性能和稳定运行期限。
一、高压输电线路使用中出现的问题分析
(一)雷电等不可抗力的自然因素
自然中的雷电具有不可抗力的因素,具有其随机性和复杂性。高压输电线路的铺设一般选取在人烟稀少、土地资源相对较少的高空中,使得雷电等自然因素的碰撞率大大增加,如果被雷电击中,除造成停电外,还会引发巨大灾害,形成以220kV等高电压输电线路为中心,四周都产生带电离子,在与高空中带电云朵相互碰撞,形成电压差,人只要靠近,就会影响其生命安全。
(二)冬季覆冰等自然灾害
除了夏季的多雨高发季节容易受到损害外,冬天也极易受到温度过低、导致结冰的自然灾害。我国南方地区大部分属高山、丘陵,地势较高,属于温带季风气候和温带大陆性气候,冬季寒冷干燥,西北风盛行,容易形成覆冰区,冰层随着温度的降低逐渐增厚,当到达一定程度之后,输电线路不能承受起负荷,造成线路断裂倒塌的事故,严重影响了高压输电线路使用情况,由于地势险要,使得线路抢修也成为困难。
(三)线路倒塌断裂等情况的产生
上文中提到,冬季覆冰容易造成线路断裂倒塌的事故,除此种因素外,平时的高压输电线路倒塌的情形也时有发生。这是由于高压输电线路架设较高,且支撑点较少,导致其高压线路容易受到外界因素而影响。常见的就是春秋季节的大风影响,风力过大,使得高压输电线路左右摇晃,线路的质量进一步受到迫害,最终出现线路倒塌断裂的情况。
(四)人为影响等因素
除了自然原因会造成线路损坏以外,就是人为因素的作用了。人为因素,主要分为故意损害和无意识的破坏两种情况。好多地区的人类在建筑施工时不注意当地的地形地势,蛮横粗鲁的进行毁拆和重建,破坏了线路的使用性能;还有的人类利益熏心,偷盗电缆、电力设施等公共财物,造成高压线路架构的地基不稳,影响线路的正常使用。
二、高压输电线路在防雷上的意义及原则
高压输电线路多经过空旷和非生活区,而对于南方地区,其等地形、地貌、气候复杂,秋春两季尤其是雷击、雷暴的高发时间和区域,一旦高压线被击中,过高电压就会被激起,输电线路因此而断线引发跳闸故障,造成电力系统无法预计的电力损失。此外,如果设备的绝缘性和抗压力预设不达标,雷击还会引发电流问题,带来经济损失和人身安全的危害。因此,对高压输电线路防雷的多种举措不可缺少,在防雷技术上深入进行分析和研究,并从实际出发加以科学应用,可最大化减少在人力、物力、财力损失和安全上的事故概率与频率,保障电网的安全正常运行和运行效率。对于高压线防雷的基本原则大同小异,都需要根据区域地形、气候等条件特点,因地制宜,制定出一套综合有效方案,保护和保障高压线路的安全运行。此外,对高压线路进行全面的精准评估,查漏补缺地做好对高压输电线路存在问题的处理工作。
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三、对高压输电线路的防雷策略
(一)杆塔防雷措施应用
在杆塔防雷过程中,最简单的措施就是降低接地电阻的阻值,随着接地电阻的阻值降低,能够确保电流顺利的流向大地,避免因为电流过高对杆塔造成影响。另外,将接地电阻进行降低,能减轻雷击对杆塔带来的损害。在杆塔设计过程中,会遇到很多山区环境,由于山区地势环境较高,必须对杆塔进行雷电防护。首先,对杆塔防护角进行合理设计,然后通过相关公式对保护角进行合理检验,避免保护角出现不科学设计,对电力企业造成严重危害。根据数据统计显示,我国中部地区全年落雷次数大概在800次左右,该地区的杆塔保护角应设置在5°~10°范围内,而我国南方地区全年的落雷次数大概在1000次左右,在这种环境下,杆塔保护角应设计为负保护角。
(二)绝缘装置防雷措施的应用
在输电线路中,绝缘装置一旦出现破损,将会为电力系统造成严重影响。更为严重的是,如果绝缘装置出现破损,会提高输电线路遭受雷击的可能性,还会使输电线路的跳闸频率有所增加。在绝缘装置防雷过程中,首先要保证绝缘装置的质量,尤其是在材料购买和选用上要做出严格要求。另外,电力企业要定期对输电线路进行检查,保证绝缘装置不出现任何损坏,并适当增加绝缘强度,提高线路防雷水平。
(三)避雷线架设
在输电线路防雷中,避雷线的架设是最重要的手段之一,可以有效降低雷电对输电线路造成的影响。尤其是在空旷区域中,着重加强避雷线的架设,避免雷电直接击中高压输电导线。例如,在2015年6月12日,某电力企业中一处输电线路出现跳闸现象,经工作人员检查发现,由于雷电影响,40-41号铁塔之间的输电线路绝缘装置出现损毁,造成了输电线路的永久接地。该事件之后,人们发现在39-40铁塔中,由于避雷线的安装,雷电并没有对输电线路绝缘装置造成任何影响,而且还能正常的输送电能,在40-41号铁塔中,同样为架设避雷线,但由于此处低洼,因此也未受到雷电影响。根据实例可以看出,避雷线路的架设,不仅可以避免输电线路遭受雷击,还可以对绝缘层进行有效保护。
(四)增加地线侧向避雷装置
对于高压输电线路,避雷线是最基本也是最为有效的装置,而且高压输电线路等级越高,防雷效果就越好,装置的造价也越低。避雷线对高压输电线路可以起到防止被雷直接击中,继而损毁电力系统的保护作用;对被雷击中的高压线可以进行分流,从而减小通过杆塔的电流,保护高压线路;对导线起到屏蔽作用,降低感应电压。这类避雷线更好适用于平原地区。
(五)减小避雷线的保护角,以此确保避雷线的保护作用
工作人员可以将三相导线按照倒三角的形式进行排列,或者提高避雷线顶端的高度,以此减小避雷线的保护角。日本特高压线路的铁塔装置就是使用此种方法,将避雷线的保护角缩短,出现负值,使得雷击的频率大大降低。此种方法的运用与地形特点有不可分割的作用,要求工作人员在实际应用中必须要进行合理的设计测量才能具体实施。
四、结论
综上所述,在高压输电线路综合防雷措施的研究与应用中,不仅提升了输电线路的抗雷特性,还对人类生活和生产提供了有效保障。在此基础上,人们通过对放电原理总结,以及对雷电压和雷电流的形成研究,制定出一系列输电线路防雷措施,并将其应用到输电线路防护上,取得了不错的效果。未来,我国对输电线路架设要求会不断提升,需要相关工作人员对输电线路防雷措施做进一步研究,为我国电力系统稳定运行提供保障。
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论文作者:雷旻,胡海江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/20
标签:线路论文; 高压论文; 防雷论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 雷电论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第4期论文;