(大理西电实业有限责任公司 云南大理 671000)
摘要:在用电需求越来越多的今天,我国各地区的各种输电线路也在不断增加。随着输电线路越来越多,人们也越来越关心这些线路的安全问题,而在这众的安全问题中最重要的就是输电线路设计中的防雷技术应用是否到位。随着现在科学技术的不断发展和创新,输电线路设计中的新型防雷技术也层出不穷,更多防雷技术的应用也给用户带来了更安全的体验。但当前很多因素都会造成输电线路遭到雷击,所以要更加重视防雷技术的应用。
关键词:输电线路;设计;线路防雷;技术
目前我国的输电线路会受到很多方面的影响。首先是地形地势和地理位置的影响,山区和森林这些比较潮湿的地方就不适合输电线路的设立。其次是电线杆的高度问题,电线杆过高的很可能引起击穿从而造成电流泄露的危险事故。还有周围电阻率的影响,接地电阻会对输电线路造成很大的影响,降低接地电阻可以有效减少雷击事故。雷击会对输电线路造成很大的破坏,不仅使电路中断还会给国家电网造成巨大的经济损失。
一、输电线路遭受雷击的原因分析
1.地理位置的影响
我国面积广阔也就拥有了众多不同的地形,而在搭建输电线路时会造成很大的困扰。过于潮湿的地方会因为空气中含水量过高引起空气和输电线路的漏电,对当地居住村民的人身安全造成威胁。过于干燥的地形也不利于输电线路的搭建,因为干燥的土地不能让电线杆塔稳定的矗立着,可能会发生大地漏电等危险事故。经常发生雷电事故的山区,受海拔的影响会在较高的地方由于云层移动而产生电流。而沿海地区也会因为潮涨潮落的变化以及海水的蒸发等现象经常发生台风海啸的灾害。这些地理环境都会对输电线路是否遭到雷击产生影响。
2.电线杆塔的高度影响
电线杆塔的高度也会对输电线路的安全造成影响,所以电线杆塔不能过高也不能过低而是保持在合适的高度范围内。因为在高空中由于云层的来回移动会产生很多自由电荷,而自由电荷聚集过多的话就会产生电流,然后云层就会放出不能承受的多余的自由电荷来。而云层放出来的电流就会有很大的可能击中搭建在高空中输电线路,所以出于安全考虑电线杆塔的高度不能太高。过低的电线杆塔也会有很大的可能落到那些比较高的古树上,引起森林火灾等事故。所以在搭建输电线路时电线杆塔的高度是一个需要深思熟虑的问题。
3.周围电阻率的影响
当输电线路搭建在不同地方时,周围的土壤环境所造成的电阻率也就不相同。电阻率的影响主要体现在接地电阻的影响上,潮湿的地理环境和干燥的地理环境中土壤的电阻率就会相差甚远,接地电阻也就千差万别。而那些大块岩石聚集的山区,接地电阻对输电线路是否遭到雷击则会起着决定性的作用。相反我国的内陆地区不会受海拔的影响,只需要减小接地电阻就能够很大程度的避免雷击事故的发生。所以周围电阻率的大小也会对输电线路造成很大的影响和干扰。
二、输电线路遭到的放电方式及危害
1.地闪放电
地闪放电也就是云层和大地之间产生电流,现象就是能够肉眼看到雷电从天空中打下来接触到大地上的事物。地闪的发生很容易引起事故,因为雷电和地面的直接接触很可能会击中树木引起火灾或击中输电线路造成电路中断引起用电危机。同时地闪还会预告着大风或冰雹天气的来临。地闪也有正负之分,但不管是正还是负都会对地面上的事物尤其是输电线路产生巨大的威胁。在地闪发生时,平原上突兀的电线杆塔则很容易被击中发生危险。
2.云闪放电
云闪放电就是云朵里面或云层与云层之间的摩擦产生的电流,现象就是能够肉眼看到空中的云聚集到一起然后云层变成较深的颜色并不断闪烁。这种现象出现就是因为在云层中的电流产生且自由电荷不断移动所造成的,它对输电线路造成的威胁会比地闪放电小很多。云闪主要通过自身的辐射强度的变化来影响或干扰输电线路的信号。虽然云闪没有地闪那样会造成很严重的事故发生,但它对输电线路信号的干扰能力也是不容小觑的。
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3.巨大的经济损失
一旦发生输电线路遭雷击事故就可能会发生森林火灾或爆炸等大范围的危险事故,不论是当地人民还是国家电网都会遭受很大的经济损失。火灾或爆炸会对居民的财产造成威胁,使居民陷入恐慌。同时也会对国家电网造成损失,国家电网要耗费巨大的人力和财力来重新搭建被损坏的输电线路。所以,输电线路要做好防雷措施不然会产生巨大的经济损失。
三、输电线路中涉及的防雷技术
1.输电线路的合理选择
由上面分析到的输电线路遭受雷击的原因可得,我们要选择合理的地理位置来搭建输电线路。因为地理位置、电线塔杆的高度以及周围环境产生的电阻率等因素都会对输电线路产生各种各样的影响,所以在选择地区建设输电线路时要综合考虑这些问题再搭建输电线路。尽量避免再山区或海拔高的地方设立电线杆塔以防吸引雷电,还要注意电线杆塔的高度以免造成断电或爆炸等事故。当然也要重视周围环境的土壤电阻率所产生的影响,尽量选择接地电阻较小的地方进行输电线路的搭建。
2.各种避雷装置的采用
避雷装置是电线杆塔和高层建筑楼房中必不可少的一部分,避雷装置能有效地起到保护作用,不仅能够一定程度上抵御雷击的发生还能够在减少伤害这一方面起着至关重要的作用。避雷线的安装是必须的,因为避雷线会和避雷针起着同样的作用即可以将本应该输电线路承受的雷击电流导入大地,从而保护了输电线路的安全。变电器上也会安装避雷线来防止雷击,但一般是两条才能起到保护作用。还有负角保护针能对输电线路起到很好的保护作用,它能够减少临界距离,只要没有达到临界距离输电线路就不会被击穿。
3.接地电阻的处理
一般来说可以通过减小接地电阻来避免输电线路遭到雷击。接地电阻是人为测量得到的,它会受到周围环境的影响。接地电阻主要是受到周围土壤的影响,潮湿和干燥土壤的电阻率会相差甚远。但总的来说还是要减小接地电阻才能防止漏电,才能更好的保护输电线路和电线杆塔不遭受雷击。
4.耦合线的恰当使用
耦合线可以起到调节线路电流的作用,在输电线路中适当的加入耦合线也可以在雷击发生时中和突然多出来的电流,这一作用可以保护输电线路以免电荷过饱和而发生漏电或爆炸事故。耦合线在现在被广泛使用在各种线路中来起到不能忽视的保护作用,所以合理使用耦合线能够很好的避免雷击。
5.提高耐雷水平
在不得不搭建电线杆塔和输电线路的高海拔多山地区,我们可以通过提高电线杆塔和输电线路的耐雷水平来减少事故的发生。对于电线杆塔可以增加其绝缘性和耐热度来提高耐雷水平,电线杆塔不能过高,相对较低的电线杆塔绝缘性也更好一些。对于输电线路提高耐雷水平只能是改变线路的选材,即选择绝缘性能更好的材料制作成电线。通过优化制作工艺也可以提高电线杆塔和输电线路的耐雷水平。
结束语
我们可以通过选择合理的地区进行输电线路的搭建、采用各种各样的有效避雷装置、恰当处理接地电阻的大小、适时选用耦合线等一系列可行方式来避免输电线路遭到雷击。针对不同地区面对的不同的地形和环境问题选择对应的处理方式来解决雷击问题是最可行的办法,合理的防雷技术也会给用户带来更安全的用电体验。也正因为出于安全和避免经济损失的考虑,我们要重视对输电线路设计中防雷技术应用的研究。
参考文献
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论文作者:徐俊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签:线路论文; 杆塔论文; 电线论文; 防雷论文; 电阻论文; 电阻率论文; 会对论文; 《电力设备》2018年第21期论文;