摘要:作为电力系统的重要组成部分,提高高压输电线路的防雷效果对于改善供电环境的安全性、稳定性有着重要的作用。但是,由于大多的高压输电线路架设在空中,经常受到外界恶劣天气以及人为破坏的影响,导致线路的防雷效果降低,因而应采取相应的防雷措施提高线路的防雷效果。本文先对线路的特点以及防雷措施进行探讨,并进一步研究其改进方法。
关键词:高压输电线路;防雷措施;改进方法;
1引言
电力工程的建设对加速经济社会的发展起到了重要的作用,由于高压输电线路的架设路径较长,并且经常需要穿越山区、丘陵等环境恶劣的地带,这就给线路的防雷工作提出了较高的要求。因而,现阶段要加强对防雷措施的研究,注重新型防雷技术与电气元件的应用,改善高压输电线路的防雷质量,提高输电线路的运行效果。
2概述
2.1高压输电线路特点分析
总体而言,高压输电线路具有以下特点:其一,线路多采用高空架设的方式进行施工建设,并且杆塔相对较高,所经区域较广。随着杆塔高度的增大,就可能形成迎面先导,进而增加雷击的概率;同时,由于杆塔跨越区域较大,并且塔杆的尺寸较大,因而杆塔的暴露面急剧增加,这又提高了塔杆的引雷半径。其二,随着线缆制造工艺的不断提高,高压输电线路的绝缘性能逐步提高。现阶段,线路绝缘子也很少发生问题,进而有效减少了雷击跳闸的发生概率。其三,对于高压输电线路而言,其电压相对较高。随着电压的不断增大,空气中容易形成离子波,这也增加了雷击的可能性。
2.2防雷工作的重要意义
在电力系统中,高压输电线路承担着重要的输电任务,因而其防雷质量直接影响到一定范围内电网的安全可靠运行和用户的用电体验。一般来说,高压输电线路架设过程中存在着纵横交错、走线较长的特点。一旦遇到雷雨天气下,线路很容易受到雷击作用的破坏,进而引发相应的跳闸事故。如果跳闸范围过大,不仅会影响到用户的生产、生活,严重时可能激化社会矛盾。此外,如果某一区域的高压输电线路不能正常输电,将对整个电力系统运行的稳定性造成不良影响。因而,要加强对防雷措施的应用,避免雷击问题的出现。
3高压输电线路防雷措施分析
3.1减小线路保护角
线路的保护角和绕击率之间存在着密切的关系,以往在进行防雷工作时,往往会减小线路保护角进行降低线路的绕击率,进而避免跳闸问题的发生。但是,对于一些已建成的输电线路而言,采取该项措施进行防雷需要付出相对高昂的成本。此外,在一些山区、重丘地带,由于受到杆塔塔头的影响,进行保护角的改进存在较大的困难。
3.2减小杆塔接地电阻
在雷雨天气下,塔杆的接地电阻受到塔顶电位的重要影响。在进行塔杆的建设工作中,通过减少杆塔接地电阻,可以对雷击条件下塔顶的电位进行有效的控制,进而提高高压输电线路的防雷效果。一般来说,可以借助于水平外延接地体的方式来降低接地电阻。此外,施工时还可以利用填充低阻物质的方式来降低接地电阻。
3.3提高线路的绝缘效果,加装保护间隙
通过提高绝缘子的放电电压,可以对输电线路的耐雷效果进行有效的改善。此外,防雷工作中还可以借助加装保护间隙的措施,实现对绝缘子的保护。这一过程中,主要利用电弧闪络进行绝缘子的保护。相比较而言,保护间隙的加工制作较为简单,并且在成本方面也有着一定的优势,因而该方式在当前的防雷工作中有着较为广泛的应用。
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3.4架设耦合电线
防雷工作中,可以通过增大输电线路和避雷线之间的耦合系数,能够有效降低绝缘子电压的反击状况,同时可以减少感应电压的分量。这样一来,就能降低雷击作用对线路产生的破坏。此外,还可以借助架设耦合线的方式,来提高输电线路和避雷线之间的耦合系数。但是,耦合线的架设,会对相邻的杆塔产生破坏作用,并且施工环节相对复杂困难,同时统一受到现场施工环境的影响,施工造价难以得到控制。
3.5架设旁路地线
通过旁路地线的架设,能够提高输电线路对雷电的屏蔽效果,进而有效降低雷击问题的出现。但是,这一措施实施期间需要另外架设输电线路,并且需要进行塔杆、基础施工,因而施工环节较为繁琐,并且不利于造价成本的控制。
4高压输电线路防雷措施的改进方法
4.1对线路走向进行优化,在雷击地段架设耦合地线
在进行高压输电线路的施工过程中,为了有效改善线路的防雷效果,就要对线路架设所经区域的地质、气候等条件进行分析,之后对线路的走向进行优化。由于我国国土面积辽阔,在进行高压输电线路的施工建设时,难免会经过一些地势地形复杂、气候环境恶劣的区域。为提高线路的防雷效果,就要对线路做出合理的规划与设计,尽可能避开这些危险区域。另外,如果输电线路需要穿越危险区域,可以通过架设耦合地线的方式提高线路的耐雷效果。在进行耦合地线的施工时,要合理选用直挂式、侧挂式的架设方式,进而确保耦合地线的作用得到充分的发挥。
4.2加强对绝缘子的检查
由于绝大多数的高压输电线路直接架设在高空,因而受到外界因素的影响较大。施工与维护工作中,要重点加强对海拔较高地区的高压输电线路的检查,确保绝缘子的完好性。具体检查工作中,如果发现绝缘子的数值较低,或者是处于零值的状态,那么要及时进行更换,以防受到雷击影响而出现跳闸问题。另外,对于雷击频率相对较高的地带,要对其土质状况进行分析与测量,采取针对性措施降低雷电作用对线路产生的破坏。
4.3控制避雷线的架设质量,减小保护角
架设避雷线是防雷工作的重要基础,对于高压输电线路而言,由于线路运行过程中的电压值较高,因而在进行避雷线的架设工作时,既要考虑到现场的实际状况,同时也要对工程造价进行分析。此外,架设过程中还要选择合理的架设方式。一般来说,最好架设双避雷线以提高线路的防雷效果。另外,架设工作中还要对防护角度以及杆塔的高度、现场的地质状况等因素进行分析,以免对导线形成冲击破坏。对于已建线路而言,由于线路的高度不易进行调整,因而可以通过调整保护角度的方式提高线路的防雷效果。如果线路架设在山区地带,要对边坡等因素进行分析。同时,在进行保护角的设计工作时,应尽可能将保护角控制在5°以内。如果线路架设在平原地区,那么保护角要控制在0°左右。
4.4减少杆塔的接地电阻
通过减少塔杆的接地电阻,可以提高整个输电线路的防雷效果。具体改进工作中,应对以下几个方面引起重视:其一,降阻过程中要对周围区域的气候、地形、地质条件进行全面的分析,之后再开展降阻工作。其二,在进行地线架空以及接地引下线等方面的施工时,要注重确保连接环节的施工质量。其三,对接地装置的安装与施工工作,要加强监督与管理,确保接地电阻施工可以满足设计方案的要求。其四,必要时可以对周围的土壤进行测量与检查,如果发现周围土壤的电阻率相对较高,那么可以使用降阻剂进行降阻处理。
4.5加装避雷器提高防雷效果
大量的工程实践与理论研究表明,通过在线路的适当位置加装避雷器,可以起到良好的防雷效果。总体来说,避雷器大多安装在雷电活动相对频繁的区域。此外,在土壤电阻率较高的区域,也应进行避雷器的加装。
5结束语
在进行高压输电线路的防雷工作时,既要对现场的实际状况进行分析,同时还要采取合理、可行的技术措施来提高线路的防雷效果。此外,要加强对防雷装置的定期检查与维护,有效提高高压输电线路的防雷效果。
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论文作者:李斯斯
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/28
标签:线路论文; 防雷论文; 高压论文; 杆塔论文; 效果论文; 措施论文; 避雷线论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;