输配电线路接地电阻对防雷技术影响分析王谊--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

输配电线路接地电阻对防雷技术影响分析王谊

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王谊

[导读] 摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，对电力的需求和要求越来越高。

        国网浙江诸暨市供电有限公司浙江诸暨 311800
        摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，对电力的需求和要求越来越高。为尽量避免极端天气导致运行事故发生，有效提高电力系统运行可靠性及稳定性，本文通过对输配电线路中接地电阻与防雷技术关系的论述，就如何约束接地电阻大小做了简单介绍，对常用降阻方法进行了分析。
        关键词：输配电线路；接地电阻；防雷技术；影响；
        引言
        随着人们生产生活中的用电需求不断增加，输配电线路的电力负荷愈加繁重，群众对于用电需求以及供电质量提出了更高的标准。为适应现有的用电形势，需要合理调整输配电网的构架，并扩大其供电的范围，完善整体供电结构。然而，在实际运行中，输配电线路会受到客观环境的影响，接地电阻较高，抗雷击能力低，因此，应加强对该方面的防护力度。
        1接地电阻对防雷水平的影响
        接地电阻分为工频接地电阻和冲击接地电阻，当线路遭受雷击后，冲击电流流入地中，在接地体周围形成局部火花放电，进而增大了接地体体积，故工频接地电阻往往大于冲击接地电阻。大多数情况下，输配电线路抗雷击能力均与杆塔工频接地电阻成反比关系，其原因是当接地电阻较大时，雷电冲击电流通过接地装置由杆塔流入大地会形成极大的电势差，对线路绝缘与设备造成破坏，因此，想要提高线路的抗雷击能力，针对接地电阻采取措施使其尽可能减小会有所帮助。
        2降低接地电阻的主要措施
        2.1采用合适的防雷接地装置
        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。
        2.2直接地体降阻手段
        在装设接地网时，由于不同土质其电阻率不同，同一土质因湿度与温度变化其电阻率也存在着差异，此外，还应考虑地形地貌、可装设面积等因素。对于含水量丰富或因其他元素导致土壤电阻率较低的地区，应该充分考虑架设垂直接地体的必要性，与此同时，若因面积受限导致水平接地体无法达到预期的降阻效果，也应考虑垂直接地体的可行性。但这并不意味着垂直接地体的数量越多，深度越深，降阻效果越好。若单位面积内垂直接地体装设数量过多，降阻率将趋于饱和，其深度也应视实际地形土壤情况而定。（1）使用降阻剂降阻。降阻剂是一种导电性良好的材料，将其灌注于接地体周围，可在渗透周边土壤后利用自身导电性良好的特性同步降低土壤电阻率，达到减小接地电阻的效果。此外，通过连接接地体与导电性得以改善的土壤，达到扩大散流面积的目的。此法适用于小型接地网或集中型接地网。（2）运用降阻模块。由于降阻剂可能污染、腐蚀接地体，分布不均还会导致降阻效果不及预期等问题，故仍需通过其他方法得到进一步改善。降阻模块就是一种新解决方法，降阻模块是加入胶黏剂后通过物理方法将降阻剂与接地模块整合，由电导率高的金属引线将主地网与降阻模块结合起来，达到更为稳定的降阻效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.3垂直地极
        为实现配电网的防雷保护，可在塔杆的周围配置垂直地极，值得注意的是，施工人员严格控制地极与塔杆之间的距离。若是铁塔，可安装在六米处，而对于水泥塔杆，则可与垂直地极相距4m。另外，应选用角钢与圆钢作为施工材料，各地极之间应保持4~6m的距离，且地极本身长度应在1.5m之内。此外，在有一定坡度的区域，需将地极插到地表以下0.8m的位置，以保证垂直地极发挥其作用，将雷击产生的电流成功分散。
        2.4采用避雷器
        常用的避雷器有阀式避雷器和氧化锌避雷器，避雷器除了可以限制雷电波从外入侵到电力系统外，还限制因操作而引起的内部过电压，具有一举两得的效果。氧化锌具有非线性伏安特性。在低电压时呈现高电阻性，在正常工作条件下几乎没有电流经过，在雷电过电压时呈现底电阻，可以泄放大量的雷电流，当雷电消失之后又恢复到原来的工作状态，从而达到保护输电线路的目的。同时金属氧化物避雷器还有一个好处是没有空气间隙，不受电弧的影响，不存在灭弧和电弧重燃危及线路绝缘的物体。由于上述特性使之广泛使用于输电线路的防雷措施中。
        2.5采用不平衡绝缘
        如今建立高压和超高压电网已经成为一种发展趋势，同杆架设的双回线越来越多。对于这类输电线路一般的防雷措施往往不能满足要求，所以现在广泛采用不平衡绝缘的方式使双回架空线路发生故障的几率减小。在双回路架空线路中，其中一条的绝缘子个数会有所减小，当雷击输电线路时，这条回路将会发生故障，线路跳闸。闪络后的导线相当于地线，由于线间的耦合作用，增大了耦合系数，从而增加了另外一条线路的耐雷水平，保证了一条线路的正常运行
        2.6输配电线路关键的防雷措施
        （1）保证设计数据及方法的准确性，尽可能降低杆塔接地电阻设计前对输电线路所到地域实施实地测量，多方式、多次数测量，从源头降低设计误差和不良设计方案。除上文提到尽量降低接地电阻阻值率方法外，常用的方式还有使用降阻剂、填充降阻物质、地级深埋等。（2）设计布局输配电线路以保证其合理性，合理的输配电线路分布应尽量避开雷击高发地，良好处理“选择性雷击区”，雷击集中地点有以下几点：“雷暴走廊”，即峡谷顺风口、河谷山区迎风口等；沼泽、湖泊、水库等潮湿地区；当地土壤天然电阻率低，或分布不均因不连续地域，如石、土交界处，山、田交界处等。这些地方尤其需要注意线路的设计和雷击的预防。（3）增加架空线里的耦合地线数量耦合地线在供电系统所起到的重要作用是降低线路反击跳闸和雷电绕击事件发生率，增加其数量能提升线路耐雷水平，减少跳闸的可能。（4）安装可以控制的放电避雷针装置，安上自动重合装置减少雷电绕击的主要方式之一即加大线路保护角，随着科学的进步与发展，也可通过装置设备来提升雷电防护能力；一些闪络性跳闸事故可通过自动重合装置来处理，以及时保证正常供电。（5）提升输配电线路绝缘水平，施工验收时重视绝缘子部件配置。除上述措施，还应注意线路验收工作，行好后期维护工作。
        结语
        总而言之，输配电网是电力企业运行的基础，需提高各方面的管理力度。对此，相关人员在加强输配电网的防雷能力时，应注重变电站以及整个系统的实际情况，并采取不同的防雷手段，从整体上提高防护效果，形成较为完善的防雷体系，为供电系统的常规运行提供基础保障。
        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.