架空输电线路防雷技术研究段晓鹏

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2020年2期   作者:段晓鹏
[导读] 输电线路是电能传输的重要通道,是电力系统的重要组成部分。
         摘要:输电线路是电能传输的重要通道,是电力系统的重要组成部分。输电线路以架空线路为主,线路所经地区跨度大,气象条件不同。输电线路雷击事故占电力系统雷害事故的很大比例。为了提高电力系统的供电可靠性和电能质量,降低输电线路雷击跳闸率,选择合理的防雷措施尤为重要。在此基础上,介绍了雷电破坏输电线路的原理,分析了架空输电线路防雷措施。
         关键词:架空输电线路;雷害;防雷技术;
1 前言
         在整个电网发展中,架空输电线路是其中的重要内容,它主要是由架空地线、金属附件、各种光缆和基础杆塔等组成的,其中的导线主要是安装在地面的塔杆上,为电能的传输做出基础。但是在实际的发展过程中,架空输电线路时常常会出现接地故障问题,进而很容易导致跳闸问题的出现,为人们的正常用电和安全用电带来了极大的困扰。还需要对此问题进行深入分析,加强防雷措施,从而保证电力架空线路的有效运行。
2 雷电破坏输电线路的原理
         雷电活动能够产生磁场及热电效应强度,会造成较强的机械损伤,暴露荒野的输电线路会容易受电磁辐射影响,会对人们造成很强的危害。目前电子设备会集成较高的电压,并在电力系统运行过程中被广泛运用。高度集成的设备对雷电磁脉冲是较为敏感的。输电线路在经受雷击后,电磁波会出现超载,因为集成电路具备较高的灵敏度,运行设备中引线损坏会影响感应敏感器件,这样就会造成电源设备出现跳闸情况,造成输电设备的错误操作,从而破坏变电站中的送电网络。输电线路受雷击也成为大气过压,其类型分为雷电感应压及直接雷击过压两种。原因是当雷电过压时,载体为放电线杆,击穿引线绝体。通过雷电放电通道的建立,异构电荷产生的电荷及地球交换所产生的电荷在云中,因此它被雷击后接地装置还处于完好状态。
3 架空输电线路防雷的有效措施探究
3.1科学合理规划设计输电线路
         为有效提升输电线路发展建设防雷能力,首先,最为根本的是对线路自身基础设备设施做出保障,线路传输系统的基础设备设施建设需最大程度减小引发雷击范围,从而对地理位置进行规划有效降低雷击情况的发生。比如,基础线路建设阶段,需尽可能排除水资源、矿产资源等区域,增强输电线路邻近区域的绝缘范围,确保传输稳定不受影响。又如,某地区线路基础设备设施建设阶段,对施工区域采取仔细勘察,对线路基础设备设施建设进行科学合理的规划设计,有效减小线路实际运行阶段雷击跳闸等现象的发生概率。
3.5合理运用不平衡的绝缘方式
         不平衡的绝缘方式具有很多的优点,首先不平衡的绝缘方式经济性较强,其次,这种不平衡的绝缘方式操作起来简便,可以有效的增强架空输电线路的绝缘水平,进而在一定程度上提高架空输电线路的耐雷水平。在架空输电线路运行时,一般线路出现跳闸的概率要明显低于一些高塔杆的架空输电线路。为了有效的避免雷击事故所造成跳闸现象,操作人员首先可以将高塔杆与避雷线之间的导线距离适当的增强,其次,工作人员可以在现有绝缘子串数量基础上适当的增加,从而在根本上提高架空输电线路的绝缘性能。现阶段我国在架空输电线路的防雷措施上提倡使用不平衡的绝缘方式,将不同回路绝缘效果的差值设置成相应的电压峰值,在遇到雷击事故时,绝缘子串数量较少的回路中就会事先发生闪络现象,这样地线就成为了雷击事故发生时闪络后的导线,从而有效的提高架空输电线路的耐雷水平,保障供电系统的正常运行。

  
3.3在架空输电线路运行过程中有效安装避雷装置
         接地电阻是防雷措施中一个重要的参数,在防雷设计中具有重要意义。各种防雷设备要配备合适的接地装置才能达到降低过电压的目的,所以接地装置在防防雷中尤为关键。防雷接地是一种常见的接地装置,使接地电阻减小则可以增加输电线路的耐雷水平。如果接地电阻阻值过大,线路遭受雷电袭击时,杆塔顶端的电位将会随接地电阻值的增大而升高。过高的电位将使绝缘子发生击穿现象,导致线路出现故障;反之降低线路接地电阻则将降低杆塔顶端电位,对输电线路绝缘有一定的好处。输电线路大多处于室外有着错综复杂的地理环境,受环境的影响使得接地电阻大不相同。所以不同的环境与不同的接地体相对应,通过导线将接地体与避雷线相连接,埋藏在大地中的接地体大多采用扁形或圆形钢;由于有些环境中岩石的土壤电阻率较高,为了减小接地电阻有时需要加大接地体的尺寸。在高电压等级输电线路当中可采用增大接地网面积,接地网的电容与其面积成正比,电容值越大对应的电阻值将会越小;增加垂直接地体同样是利用电容增加的原理降低基地电阻。
3.4控制线路保护角
         输电线路的保护角与绕击率存有线性关系,缩小保护角,可以控制绕击率,从而降低线路跳闸率,针对已经建设完毕的线路运用该种防雷手段,需要极高的技术成本,面对山区中的输电线路,杆塔塔头会给线路带去一定的限制,大幅度缩减保护角的施工工作难以有效展开。增大避雷线与输电线之间的耦合系数可以减少绝缘子电压的反击和感应电压的分量,从而减少雷电事故,而架设耦合线可以增大避雷线与输电线之间的耦合系数;我们可以通过降低绝缘子承受的电压,从而提高线路耐雷水平,而架设耦合电线可以增大分流雷击塔顶时向相邻杆塔的破坏作用,同时耦合电线也有一些其他限制:架设时需要检验杆塔强度,以及耦合地线和输电线的距离;而且架设耦合电线施工比较困难、受严格地形条件限制;同时还会增加线路损耗;而且造价成本也比较高。
3.5降低杆塔接地电阻
          在进行高压输电线路防雷相关工作的过程中,降低杆塔接地电阻也是非常有效果的一个方案。在对这个工作方案进行改良的过程中,我们应该着重于以下的几点。第一点,在进行此方案的过程中,杆塔接地电阻想要得到有效的降低,就要对杆塔所在的周围的环境,地势和天气等因素进行考虑,对上面几个因素进行分析然后总结出一些对其改良的意见,才可以更好地使方案最大化减少周围环境因素的影响。第二点,在进行架空地线和接地引下线的工作过程中,我们必须确保接触良好,不能因为接触而导致整个方案的失败。第三点,在进行相关工作效率开展过程中,监督人员务必要在整个工作过程中认真负责,不能有一点马虎。要对每一个步骤都进行严格的管理,保证工程和预期设计不能有较大的偏差,最好达到与预期目标几乎吻合的效果。第四点,在施工工作开展之前,应该要对施工处和周围的土壤进行严格的筛查,如果土壤的条件不利于工程的正常实施,就应该采取相应的措施对其进行解决。
4 结语
         综上所述,输电线路防雷工作对整体线路系统的运行起到至关重要的作用,只有做好该环节,才能够提高防雷接地设备的管理工作,保证整体输电线路的安全,保证电气设备的正常运行。同时,做好输电线路防雷措施的工作之外,还应该加强对该线路系统的维护和检测工作,进一步做好输电线路的技术维护工作,保证整体线路,电气设备和人们的生命安全。
参考文献
[1]李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用,2020(1):70-71.
[2]符传福,姚冬,陈钦柱,等.电网架空输电线路差异化防雷研究[J].电子设计工程,2019,27(22):70-73.
[3]杨斌.架空输电线路雷击跳闸原因与防雷技术[J].集成电路应用,2019,36(11):98-99.
[4]王巨丰,毕洁廷.输电线路雷电防护措施研究综述[J].高技术通讯,2019,29(10):1025-1032.
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