(深圳供电局有限公司 广东深圳 518000)
摘要:架空输电线路运行维护受到的影响因素较多,特别是自然天气中雷电危害,对输电线路安全运行造成极大困扰。鉴于此,文章对架空输电线路防雷问题进行分析,并结合防雷实际情况提出相应的解决措施,希望能够为架空输电线路防雷工作提供一些帮助。
关键词:架空线路;输电线路;线路防雷;防雷问题
引言
在输电线路遭受了雷击,很多的情况下不仅会对输电线路的设备产生严重的损伤,而且还对老百姓们的用电造成了影响,除此之外,可能还会对老百姓们的室内家电产生影响,严重的话会危及人们的生命财产。对输电线路进行综合性的防雷措施能够有效地避免线路事故。
1架空输电线路雷击危害
架空输电线路属于我国电力机制以及电力网之中的一项关键性构成成分。因为其常年暴露的外部环境之中,所以很有可能遭到外部环境因素带来的侵扰,其中最不可忽视的因素即为雷击。在防雷的过程之中,架空输电线路的防雷环节最为明显的难题就在于架空输电整体的线路偏长,同时会经由许多的高山、山地以及盆地等多种不平坦的区域,运转的条件较差,其受到雷击侵扰的可能性很大。当架空输电线路受到雷击,就会迅速地导致线路闭合装置的骤然性跳闸,线路构件和相关的电气设备受到破坏、供电突发性地中止,更严重的还会出现系统完全性崩溃等恶劣故障。所以,架空输电线路过程中的防雷工作已经是电力系统防雷任务的关键性板块。在长时间地践行期间,电力的有关单位业已获得了诸多的经验教训,架空输电线路的雷击故障依然是损害电力系统安全的重要因素。
2雷击故障的主要类型
一种为雷直击杆塔故障,由于架空输电线路的日常运行维护的需要,在长长的线路走廊中,经常会跨越低压线路、通讯线路、公路、江河、树木等,需要将杆塔建设的尽量高一些,这样有利于日常的运行稳定性和安全性。杆塔的高度比较高,又独立的耸立在荒野上,很容易遭受到雷击现象。当雷电击中杆塔,并且瞬间击穿绝缘子时,就会造成单相接地的线路跳闸故障。二种为雷直击导线故障,雷电绕过避雷线的屏蔽作用,击中导线,使得绝缘子发生闪络现象,引发线路跳闸故障,这种闪络故障也叫绕击闪络故障。三种为雷击线路周边故障,雷击过程中,击中架空输电线路周边区域时,可能造成架空输电线路形成瞬时间的感应过电压,过大的感应过电压产生极大的电荷量,击穿绝缘子,造成绝缘子闪络故障。
3架空输电线路防雷中存在的问题
3.1杆塔出现问题
部分主网线路里的水泥杆都是利用一些内部的钢筋予以顺利接地的,只要大的雷电流录用杆内部钢筋,就极有可能导致水泥杆的炸裂,从而导致其杆塔出现了故障,特别是部分运转环节结束后,其表面产生了一些裂纹问题或风化程度高的水泥杆。
3.2建设的地形条件问题
现在很多的输电线路都是建设在比较复杂的地形上,线路的高低差距以及空挡的距离很多都是因为地形的问题而导致,这就导致了线路的保护角太大,以至于屏蔽的效果就比较差,从而对雷击的抵抗作用就减小了,很多已经投入的运营的线路铁塔,在防雷觉得结构也很难进行改造
3.3避雷线存在的问题
就架空的地线而言,保护角的角度大小能够对架空地线产生巨大影响,如果保护角角度过大,则不利于提高架空地线的防绕性。根据实验发现,最佳的保护角角度大约为20°~25°,如果某架空地线的保护角角度大于这个范围,其就可能处于雷电高发区,但这并不符合架空输电线路架空地线保护角不得大于20°的防雷要求。如果只采用一根避雷线,雷击对输电线路的影响就会比双避雷线大,跳闸的概率也会进一步加大。除此之外,避雷线也极易遭受腐蚀,这会对雷电流的泄放能力造成重大影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4架空输电线路防雷的提升对策
4.1减少杆塔接地的电阻
土壤电阻率比较低的区域,相关的工作人员需要全面地运用杆塔自然电阻,选取和线路彼此平行的地线手段,地线和导线的耦合效用能够在很大程度上减小绝缘子串之中的电压数值,让防控雷击问题的能力上升。一般来说,如果土壤的电阻率相对很高,该地域就可以运用部分的降阻剂,在运用完降阻剂之后,此时的接地电阻会伴不断地减少,同时因为其pH值通常浮动在7.7~8.6区间,部分展现出了中性略偏碱的属性,由此就会对接地体产生一定的钝化维护效用,所以通常状况下不会产生侵蚀方面的问题。值得注意的是,对于部分正处在地势高低起伏,即地面不平坦的区域,其接地电阻通常都来自高等级线路的杆塔。相关的工作人员都在逐步地运用一项较为先进化的接地模块,其高效地提升了接地体的整体空间,由此就能很好地优化了接地电的最终成效。
4.2定期对防雷设备、设施进行测试
为确保避雷器的工作效果,电力公司应该派专人定期对防雷设备、设施进行测试,测试内容包括:端部引雷处的锈蚀状况、绝缘子的变化情况,避雷器与支撑部件之间的绝缘电阻值。此外,工作人员还要对当地的天气状况(尤其是雷雨天气)与避雷器的工作状态进行详尽地记录,每隔5年,对避雷器进行1mA直流电压泄漏电流测试,确保避雷器的有效性,一旦发现问题,必须及时进行更换。
4.3减小避雷线的保护角
避雷线可以对绝缘子起到很好的保护作用,减小避雷线的保护角可以使线路预防雷击的效果更加显著,在相同条件下,避雷线的保护角越小,架空输电线路的耐雷水平越高。降低避雷线的保护角,可以大大地降低输电线路的雷击绕击率,从而很好的预防雷击故障。减小避雷线的保护角的工作,需要在线路杆塔设计阶段完成,已经建成投运的杆塔,不适宜进行保护角大小的调整。
4.4建设避雷线
我国最多的防雷方式是对避雷线的搭建,搭建避雷线的原因有两种,首先就是对其的投入资金比较低,其次就是对防止雷击的效果也是比较明显的。之所以避雷线为什么会有这么好的避雷效果,其只要的原因是利用了相导线,因为相导线能阻挡雷电的袭击,过后在运用架空的导线把阻挡下来的雷电导入到地下,从而达到了避免雷击的效果。避雷线搭建的地方是在机杆塔下,而且是和地面相互连接的,在每个空挡的距离处都有两根避雷线,从而形成一个闭合回路,在运用避雷线根据每一个小空隙的地方来与地下实现一个绝缘。这样不但可以对输电线路产生保护的作用免受电机的清洗,而且对整个输电线路中的绝缘体可以有效地避免受到损伤。此外,在雷电突然袭击的时候,设置的输电线路可以承受比普通电流的数千倍,而且还能对电流的起到导出以及控制的效果,从而使得供电的运行功率减小,给塔杆起到保护的作用。
4.5加强绝缘,积极采用不平衡绝缘方式
要在雷电高发区以及杆塔的大跨越与进线段增绝缘子,以此来加强架空输电线路的绝缘性。这是因为这些区域落雷概率较大,塔顶的机位也非常高,感应过电压过大,遭受绕击的概率非常大,只有通过增加绝缘子片数来促使导线与避雷线之间的距离不断扩大,从而实现加强绝缘的目标。根据有关要求,超过40m的有地线杆塔,必须每间隔10m增加一片绝缘子。此外,随着同杆塔架设双回线路的广泛应用,普通防雷措施已经无法满足其需求,因此必须积极地采用不平衡绝缘方式,防止因双回线路遭受雷击而出现跳闸问题。
结语
综上所述,面对当前雷电危害的影响,输电线路处理雷害问题的手段也朝着多元化发展,相关的工作人员一定要从现实状况进行着手,在择选防雷技术手段之前,务必要开展谨慎的实地调研活动,全面地熟悉地理地貌、气候条件和线路运转等层面的元素,择选具有针对性的防雷技术手段。
参考文献:
[1]郭省平.输电线路运行故障原因及查找[J].科技与创新,2015(20):144.
[2]谢家力.输电线路防雷措施探讨[J].技术与市场,2015,22(10):31.
[3]杨雨来,钱归.架空输电线路的防雷设计和接地设计[J].商品与质量•理论研究,2014,(6).
论文作者:李鑫,范利雪,唐光辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签:线路论文; 避雷线论文; 防雷论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 地线论文; 《电力设备》2019年第23期论文;