摘要:如今,人类的科技水平在飞速的前进,在我国,电网系统、电网设施与输电线路等都有了非常显著的进步。伴随人们的生活质量的提升,越来越多的人开始关注输电线路的安全性、可靠性和稳定性等。基于此,笔者在本文中主要就输电线路的防雷保护措施进行了深入的研究,希望能够给相关的从业人员以帮助。
关键词:输电线路;防雷保护措施;电网系统
雷电不仅会导致绝缘子出现闪络或击穿,有的时候还会造成导线断线等事故。雷电电压能够达到数百万伏,瞬间电流可高达十万安培。电流高压效应会造成高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压,这么庞大的电压在一瞬间冲击电气设备,能够造成绝缘被击穿使设备出现短路,造成致供电中断。雷击很有可能导致双回路在同一时间停电,差不多四分之一的输电线路故障都出现在双输电线路上。下面,笔者就开始针对雷电的起因、危害以及防雷措施进行论述。
1雷电的起因
雷电大概有以下几类:感应雷(雷电感应)、直击雷、雷电波侵入和球雷。雷电属于雷云之间或雷云对地面放电的一种自然现象。雷电通常出现在对流发展旺盛的积雨云中,所以时常伴随着猛烈的阵风和暴雨,有的时候还会有冰雹和龙卷。积雨云顶部通常比较高,可达二十公里,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附,水滴的破碎以及空气对流等过程,都能让云中出现电荷。云中电荷的分布非常的复杂,但是大体上来讲,云的上部主要为正电荷,下部主要为负电荷为主。所以,云的上、下部之间存在一个电位差。当电位差达到某种程度之后,就能够出现放电,这就是大家熟悉的闪电现象。
在雷雨季节里,地面上的水分转变为水蒸气,而且随着热空气上升,在空中和冷空气相互碰撞,使上升气流中的水蒸气凝成水滴或冰晶,形成积云。云中的水滴与气流形成强烈的摩擦出现电荷,而微小的水滴带负电,小水滴很有可能受到气流影响形成负电的云。较大的水滴留下来形成带正电的云。这种带电的云层被叫做雷云。雷云是出现雷电的重要原因,而雷云的形成需要满足以下三点:首先,空气中要有着充足的水蒸气;其次,具备可以让潮湿的空气上升而且凝结为水珠的气象或地形条件;最后,有着可以让气流强烈持久地上升的条件。
2雷电的危害
雷电的危害通常体现在雷电在放电时所造成的各类物理效应以及作用。雷电的危害通常有两大类:一是雷直接击在建筑物上产生热效应作用以及电动力作用;二是雷电的二次作用,也就是雷电流造成的静电感应和电磁感应。雷电的具体危害有以下几点:
2.1热效应
雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流,巨大的雷电流通过导体,能够在非常短的时间内转换成非常庞大的热能,在雷击点的热量会非常的高,雷击点的发热量为五百至两千焦耳,很有可能使得易爆物品燃烧或金属熔化、飞溅而导致火灾爆炸事故出现。
2.2电效应
雷电流高压效应能够造成高达数十万至数百万伏的冲击电压,可毁坏电气设备的绝缘、烧断电线或劈裂电杆,导致规模巨大的停电。绝缘设备损坏还能够引发短路,造成火灾或爆炸事故。巨大的雷电流流经防雷装置使得电位提升,这样的高电位同样能够用于电气线路、电气设备以及其他金属管道上,在它们之间造成放电。因为雷电流的电磁效应,在它的周围空间里会出现非常强大的磁场,位于电磁场中间的导体就会感应到非常高的电动势。这种强大的电动势能够让闭合的金属导体出现非常大的感应电流,出现发热及其他破坏。一旦雷电流入地时,在地面上能够造成跨步电压出现非常多的人身伤亡事故。
2.3其他危害
雷电流静电感应能够让被击物导体感生出和雷电性质截然相反的大量电荷,在雷电消失来不及流散的时候,即能够生成非常高的电压产生放电现象从而引发火灾。雷电流电磁感应会在雷击点四周生成非常强大的交变电磁场,其感生出的电流可导致变电器局部过热而引发火灾。雷电波的侵入和防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用也会引起配电装置或电气线路短路燃烧而造成火灾。
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2.4机械效应
雷电流机械效应通常体现在被雷击的物体产生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等情况而造成财产损失和人员伤亡。当被击物受到巨大的雷电流通过时,雷电流会造成非常高的温度,通常在六千至两万摄氏度,甚至高达数万摄氏度,被击物缝隙中的气体猛烈的膨胀,缝隙中的水分也迅速的蒸发为大量气体,所以被击物体内部出现了非常庞大的机械压力,使得被击物体收到了非常严重而损坏或造成爆炸。
2.5雷电对人的危害
雷击电流迅速通过人体,能够在短时间内使得呼吸中枢麻痹、心室纤颤或心跳骤停,使得脑组织及一些主要器官遭受到非常严重的损害,导致休克或立即死亡。雷击时出现的电火花,还让给人经受不同程度的烧伤。
3.输电线路的防雷措施
雷电灾害能够给输电线路带来非常大的影响,为了让人们对输电线路的安全性、可靠性和稳定性要求得到满足,加强输电线路的防雷性能,应该用到下面几点可操作性方案。
3.1 科学的安设避雷针、避雷线等避雷装置
为了能够让输电线路不会受到雷击,加强输电线路的防雷性能,应该科学规划输电线路上的避雷装置,确保避雷针、避雷线能够发挥避雷保护功能。输电线路的管理作业人员进行避雷装置安装的时候,要按照各地区的不同状况,挑选最恰当的位置安装避雷针、避雷网和避雷线,这么做才可以有效避免雷电对输电线路的直击。
除此之外,在安装避雷针、避雷网和避雷线时,还应该科学的安设地线,确保地线与电缆、输电线路和一部分其他设备之间存有相应的距离,避免雷电的反击破坏。在安装避雷针的时候,相应的工作人员一定要用一些科学合理的方法,将雷电发生时所可能出现的破坏控制好。在输电线路安装避雷针的时候一定要重点关注避雷针数量的增加,有的时候输电线路会因为一些原因导致雷电直击概率的极大的提升,这是绝对要杜绝的。
另外,针对安装避雷针的周边电缆设施、建筑物的接地要进行科学的把控,尽可能的杜绝过电压反应而导致的输电线路问题。而且,安装避雷针的时候,一定要想到雷击所造成强磁场的附加影响度,以避免计算机、微波通信等现代化工具在雷击强磁场的作用下产生误动现象,造成不好的影响。景观避雷线和避雷针相同,都有着一定程度的避雷特性。但因为其与避雷针的构造、形状和使用方式有一定差异,故而就有必要在对其安装的时候多加留意。在分流电流时,要降低塔顶的电位,这样能够确保避雷线不会受到雷电直击。为了避免雷电反击给输电线路造成故障,有必要屏蔽导线,减小感应过电压。
3.2 科学规划输电线路
进行输电线路铺设的时候,要认真的探测沿途的地形、气候等,并按照有关的气象统计资料,找出雷击多发地区。在规划输电线路的时候,尽量不要经过这些地区,避免雷电对输电线路造成破坏。对于那些必经之地,应该选择强化防雷保护装置的方式着重保护这些地区,减少雷电对线路的左右。
3.3 提高输电线路的绝缘性
对同一输电线路展开线段划分,在进行防雷工作时,对雷电活动频繁、雷电活动强烈和高杆塔等线段增加其绝缘子片数,提升导线与避雷线之间的距离,加强输电线路的绝缘性。除此之外,应该选用不平衡绝缘方式来提升绝缘子片数,改变传统双回路线的防雷方式,这样能够确保输电线路的顺利运营。
参考文献:
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[3].夏华杰.试析输电线路的防雷保护措施应用[J].科技致富向导,2013(4):129-129.
论文作者:屠佳峰,宋立平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签:雷电论文; 线路论文; 防雷论文; 避雷针论文; 避雷线论文; 效应论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第35期论文;