摘要:送电线路工作期间,雷击现象时有发生,因此需要不断地提高送电线路的安全性和可靠性,提高线路中的防雷措施,改进现行的防雷措施中存在的隐患和不足之处,才能有效地实现对送电线路防雷措施的改革,保障人们的用电安全,维持人们的正常的工作和生活。基于此,本文主要分析了送电线路运行中的防雷措施。
关键词:输电线;防雷;措施
1 送电线路防雷接地设计的重要性
在雷雨天气条件下,闪电的温度能够达到2000 摄氏度,在其短暂的放电时间内会产生极强的感应电压,很容易影响电力系统的持续供电,严重时会导致人员的伤亡。为了确保供电系统的安全、稳定运行,设计人员需要做好送电线路防雷接地设计,提升送电线路的防雷水平,通常情况下,在110kV ~ 500kV 的电压范围内的输电线,接地线路电阻如果无法达到5Ω ~ 10Ω,就需要提高送电线路的防雷能力。除此之外,虽然防雷接地设施能够通过将电流传至大地来避免雷击对送电线路的伤害,但由于部分地区土壤的高电阻率也会影响雷电电流的传导,因此送电线路防雷接地的设计在保证电力企业稳定供电中起到了非常重要的作用[1]。
2 雷击故障的主要类型
雷击将在系统中产生雷电过电压和雷电过电流。雷电过电压将危及设备绝缘甚至造成停电;雷电过电流将损坏被级物体。雷击故障的主要类型分为以下三种。
1)直击雷过电压,被击中物体将产生高于正常电压的过电压。送电线路大多工作于户外,考虑实际情况的需要,如果送电线路架设较低,由于树木、道路、鸟兽和一系列人为因素,会造成线路损坏、短路等故障。所以一般送电线路架设的很高。但是线路高度的越高,受地理环境的影响,独立架设在空旷的山区中,遭受雷击的几率也大幅提升。当雷电击中杆塔导致绝缘子对地电位超过对导线端电位,从而形成反击。
2)感应雷过电压,送电线路附件会有其他物体,当雷电击中这些物体时,由于电磁感应现象,在设备或送电线路上会形成过电压,从而击穿绝缘子,造成短路故障引起跳闸。
3)雷电入侵波。雷电击中送电线路,雷电中的能量在送电线路中以波的形式传播,最终进入发电厂变电站,对电力系统中的设备形成过电压,危及绝缘。
3送电线路综合防雷的方法
3.1避雷线的架设
架设避雷线是最基本的防雷措施,在送电线路当中,可以有效地防止雷击直接打到导线上,对送电线路具有一定的保护作用。为了确保避雷线能够起到更好的作用,可以将避雷线进行分流,降低通过杆塔和线路的雷电电流。还可以通过耦合作用,降低绝缘子中的电压,使得绝缘子能够更好地发挥作用。
3.2 降低杆塔接地电阻
对杆塔进行防雷错失的改进,可以降低杆塔的接地电阻,使其允许更大的电流流入到大地,降低对线路的损害。在进行改进的时候,需要注意几个问题,确保防雷措施的严谨性和可靠性。第一,在降低杆塔接地电阻之前,需要对其周围的环境气候等进行考察和分析,确定环境、气候对线路的影响特点,才能有方向的进行改进。第二,需要在降低杆塔接地电阻之前对接地装置的接触效果进行测试,确保接触方面的效果良好,才能促进接地装置效果的提升。第三,需要加强接地装置的施工质量,并进行监督和管理,确保工程的质量问题,使最终投入运行的接地装置是符合设计方案的[2]。
3.3 合理安装避雷装置
通过合理安装避雷装置, 可以明显提升送电线路的防雷性能, 电压配置等级高, 对避雷装置的防雷性能要求越高。避雷装置的有效安装,是一项最为基础及较为有效避雷防护措施。例如,通过安装避雷器,能够释放雷电或释放电力系统操作过电压,保护线路免受瞬间过电压危害;安装避雷针,能够避免雷电直接击中送电线路。安装避雷装置能提高电力系统的完整性。
此外,还可以将雷电进行引流处理,运维人员可以安装引弧间隙,将雷电分散,能够将电流分散为细小分支,保证送电线路的完整性,保护周围居民的生命财产安全。在山脚下的杆塔位置,因为无法安装避雷线,其四周的土壤电阻率比较高,容易遭受雷击危害,所以,运维人员需要在杆塔顶部,合理安装长针金属消雷器,或者35 kV 氧化锌避雷针,不断提升高压送电线路的避雷与防雷水平[4]。
3.4 引进先进防雷技术
实施综合防雷,还要加强先进防雷技术的引进。针对送电线路,可以采用半导体消雷技术。具体来讲,就是在保护物上方进行消雷器的设置,使线路防雷工作漏洞得到消除。作为防雷装置的一种, 消雷器属于带有较多尖端电极的电离装置,能够减弱与中和电流,消雷手段简单。从结构上来看,消雷器由地表层内地电流收集装置和接通装置构成, 利用连接线进行装置连接,能够在雷云强电场中保持大地电位,与附近空气的电位差将在雷云电场强度增加时增大, 促使场强区内针尖附近产生空气电离,促使大量空间负荷形成。而雷云下层存在负电荷,地面感应属于正电荷,前者将被地电流收集装置吸收,后者将被雷云负电荷吸引与中和,因此可以起到消雷的作用。在现代防雷方面,也可以采用可控防雷技术。在防雷系统中,相关防雷设备具有引雷能力,可以完成避雷针的安全安置, 缩小主放电的电流幅值, 有效预防线路跳闸问题的发生,能够利用防雷保护角对线路稳定性进行维持。此外,也可以采用同塔双回线路采用的差绝缘防雷技术等各种技术,通过预先完成线路附近雷电情况的研究实现技术合理选用,实现线路中电流的分流处理, 继而使线路遭遇雷击的可能性得到大大降低,为线路运行提供保护[3]。
3.5优化绝缘子设计
为了进一步提高送电线路的绝缘水平,保证防雷接地设施的正常运行,设计人员应当优化绝缘子设计,提高防雷接地设施的运行效果。在设计工作中,设计人员应该优先选择制作技术水平高的优质绝缘子,并充分考虑实际情况衡量绝缘子维修更换工作的难易程度,尽量降低操作难度,同时也要保证设计方案的可靠性,就目前来讲,有机合成绝缘虽然相较于陶瓷、玻璃绝缘子性能稍差一些,但是由于其具备抗击穿结构,可以在受雷击时规避不可逆现象,所以设计人员可以根据当地的情况选择合适的绝缘子来提高送电线路抗雷击水平。除此之外,设计人员在绝缘子高度设计方面,也需要根据当地条件进行相应的调整,提高防雷接地设计的有效性[5]。
结束语
由于现在社会经济发展的越来越快,社会对电力的需要也是越来越大,在我国很多的输电线路大多数都是在室外暴露的,我们国家又经常出现雷雨的季节,也因此输电线经常性的会因为受到雷的击打而出现故障。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。
参考文献
[1] 樊志超, 赵瑞东.220 kV 高压输电线路防雷接地技术的相关研究[J]. 通信电源技术, 2018,35(10) : 53-54.
[2] 王晓鹏. 架空输电线路防雷与接地的设计[J]. 山东工业技术, 2018(12) : 173.
[3] 荣晨. 高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].科学技术创新, 2018(12).
[4] 周玉龙, 雷海洋. 高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J]. 山东工业技术, 2018(07).
[5] 张佟欣. 高压输电线路运维及防雷措施分析[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2017(05).