摘要:随着经济的发展,电网事业也不断的发展,电网事业对国家发展的重要性也越来越突出,在电网规模的不断扩大中高压输电线路起到非常重要的作用,并对用电系统的稳定性及安全性产生至关重要的影响。但是高压输电线路工作过程中可能会遇到雷电威胁,为了向人们提供更加优质的供配电服务,需要对高压输电线路进行防雷保护。本文阐述了架设高压输电线路防雷保护的重要性,分析了遭受雷击的原因,并提出保护高压输电线路避免雷击的措施。
关键词:高压输电线路;防雷;措施
随着我国电力事业的发展,电网规模日益壮大,社会对电能的需求也不断攀升。高压输电线路作为重要的电能传输,显得尤为重要。高压输电线路暴露在大气环境中,会直接受到气象条件的作用,其中最为严重的就是雷闪袭击。雷击会大大降低高压输电线路的绝缘强度和供电的可靠性,严重时甚至造成停电事故。所以,企业必须要不断探索和加强高压输电线路得防雷技术,并在设计、运行和维护中加以运用,以便减少高压输电线路发生雷击事故的概率。
1.架设高压输电线路防雷保护的重要性
1.1高压输电线路是电力系统的主动脉
在整个电力系统中,高压输电线路可以看作是主动脉。高压输电线路的线路长度比较长,而且其分布也十分广泛,在整个电力系统中发挥着重要的作用。正是由于高压输电线路在整个电力系统中发挥着主动脉的作用,所以我们需要重视高压输电线路防雷保护,这样才可以保障整个电力系统的安全运行。
1.2高压输电线路遭受雷击后果严重
高压输电线路的正常运行关系到整个电力运输系统和使用系统的安全,而且这些高压输电线路分布较为广泛,线路长度较长,并且这些高压输电线路所经过的外部环境是比较不理想的。这就导致整个高压输电线路遭受雷击的可能性比较大。高压输电线路被雷电击中后,就会导致跳闸事故,影响电能的正常供应。除此之外,高压输电线路遭受雷电后,整个线路以及一些开关设备有可能也受到损坏,更严重的情况是变压站内的设施也被殃及,给电力企业造成巨大的损失。基于以上几点,我们要重视对高压输电线路的防雷保护。
2.架设高压输电线路遭受雷击的原因
2.1接地装置存在的问题
接地装置在高压输电线路雷电防护措施中是非常重要的环节,一旦雷击发生,接地装置就可以发挥重要的作用。接地装置能使强大的雷电流顺利流入大地,使高压输电线路和相关设施避免遭受损坏。当下我国使用的接地材料主要是碳钢,随着时间的推移,碳钢会慢慢被环境腐蚀。这就会导致接地的电阻增大,当雷击发生时,接地电阻大会导致雷电流难以通过大地导走,严重威胁高压输电线路的运行安全与相关人员的生命财产安全。尤其是当接地装置中使用了导电混凝土和降阻剂时,接地装置的腐蚀程度会比一般情况更为严重。
2.2杆塔存在的隐患问题
杆塔是架设高压输电线路中的基本设备之一,按所用材质可分为木杆、水泥杆和金属杆三种。在当下高压输电线路的杆塔建造中,水泥杆塔的数量占据相当大的比例,水泥杆塔建设中会在内部使用钢筋,这些钢筋就是实现接地目的的。当雷电击中杆塔时,杆塔内的钢筋会把这部分电流导入地下。在这个过程中,雷击时一瞬间电流十分强大,这种强大的电流可能超过水泥杆塔的最大负荷,导致水泥杆塔的损坏。特别是对那些使用时间已经比较长的杆塔来说更容易造成破坏。一旦杆塔受损,会对整个输电线路造成破坏,影响人们的生活与生产。
2.3绝缘子的使用问题
在高压输电线路的建设和维修时,人们通常会使用的绝缘子主要有:陶瓷绝缘子、钢化玻璃绝缘子和棒式合成绝缘子。它们在架空输电线路中起着两个基本作用,即支撑导线和防止电流回地,这两个作用必须得到保证,绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效,否则绝缘子就不会产生重大的作用,就会损害整条线路的使用和运行寿命。由于悬式瓷绝缘子在线路运行中将出现零值绝缘子,该串绝缘子将成为过电压的薄弱点,易发生闪络击穿;钢化玻璃绝缘子受雷电过电压后爆裂出现“裸串”或掉串的现象时有发生;合成绝缘子则在运行过程中因机械作用也出现过掉串现象,且也存在绝缘老化隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,绝缘子的合理使用也成为电力工作者的重要研究课题之一。
2.4避雷线保护角
避雷线的保护范围通常以避雷线和外侧导线间连线与垂直线的夹角,即保护角表示。保护角一般不大于25º,保护角越小,保护越可靠。针对特高压送电线路,应全线装设双避雷线,且输电线路愈高,保护角愈小。在山区雷电高发区,甚至可以采用负保护角。在少雷区或雷电活动轻微的地区,可不沿线架设避雷线,但杆塔仍应逐基础接地。
3.保护高压输电线路避免雷击的技术措施
3.1线路避雷器的使用
在一些相对频繁的闪电活动区域,安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时,避雷器就加入分流,保证绝缘子不发生闪络。根据实际运行经验,在雷击跳闸较频繁的高压输电线路上选择性安装避雷器可达到很好的避雷效果。避雷器是一个非线性电阻,电压越低,电阻越高,反之亦然。避雷器通常与绝缘体一起使用。它们通常是平行地连接在塔上。当它们被闪电击中时,会发生一系列的放电,从而保证线路的跳闸和断电。这类避雷器具有良好的防雷效果。在安装避雷器时,一定要注意各部分连接的正确性与通畅性,在有条件的情况下还要进行实验,以确保安全性能。
3.2降低杆塔的接地电阻
输电线路引发雷击的主要原因是由杆塔的引雷特性所决定的,因此,降低杆塔的接地电阻是最直接、最有效的防雷措施之一。在雷雨天气中,当雨水将地面淋湿之后,土壤的电阻率会大大降低,从而使杆塔顶部成为最常见的落雷点,所以对于这种自然降低土壤电阻率的情况,配合避雷针的使用,可以达到防雷效果。因为杆塔接地电阻过大,会在雷击时,使杆塔的电位升高,对输电线路产生反击,而土壤电阻率满足要求,则雷击时的大部分电流会直接流入大地,从而不使线路绝缘遭受破坏,保证线路的运行安全。因此,在土壤电阻率高的地方,是降低杆塔接地电阻的有效途径。
3.3提高线路耐雷水平
输电线路绝缘性能的优劣直接影响输电线路的保护水平,因此在雷电灾害的高发区,应提高绝缘子的性能。线路运行的管理单位应加强对绝缘体的全过程管理,对质量严格把关,绝对不允许劣质的绝缘子出现在运行的电网中。对于在网络中运行的绝缘子,应定期检查绝缘子,以保证线路的绝缘性能。
3.4减小避雷线的保护角
减小避雷线的保护角,以此确保避雷线的保护作用,电力维护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。国外的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。
3.5加强检查与维护
在高压输电线路运行的日常检查中,有关责任部门必须经常检查高压输电线路及所处环境的相关变化,以此来减少雷击给高压输电线路造成的破坏。同时,线路运行与维护的相关部门要加强对于高压输电线路的巡视与检查工作,在雷电的高发期尤其要加大检查与维护的工作,还要善于总结线路周围环境的变化规律,总结趋势,进行有效的预防。
结语
为防止和减少雷害故障,设计中我们要全面考虑高压输电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况。为了有效的提高高压输电线路的防雷性能,增强其安全性,应该加强防雷措施的研究工作,进行有效的预防。同时还需要根据线路的实际情况,来增强其措施的合理性和科学性,确保线路的安全运行。
参考文献:
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[3]张永晴.高压输电线路综合防雷措施探讨[J].中国高新技术企业,2016(32):125-126.
论文作者:孙庆锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签:线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 避雷线论文; 防雷论文; 雷电论文; 《基层建设》2018年第31期论文;