输配电线路接地电阻对防雷技术影响分析林路--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林路

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：林路

[导读] 摘要：配电线路的运行维护技术和防雷措施是电力系统发展的重点，也是电力系统运行的难点。

        （上海滨海电力工程有限公司上海市 201512）
        摘要：配电线路的运行维护技术和防雷措施是电力系统发展的重点，也是电力系统运行的难点。由于配电线路的整体复杂性，综合维修的安排是一项工作量大的工程，而由于工作环境的复杂性，维修技术的合理使用对整体供电质量有着深刻的影响。特别是遇到一些强雷暴时，配电线路极易出现各种问题。因此，有关人员有必要对配电线路有足够的了解，并采取定期维护和相应的防雷措施，确保配电线路的安全可靠供电。
        关键词：输配电线路；接地电阻；防雷技术；影响分析
        导言
        高压输电线路是电力系统的重要组成部分。由于环境恶劣，线路多在荒野、丘陵、水域或山区。线路长期暴露在自然环境中，极易受到外界的冲击或破坏。目前，雷击仍是危害输电线路安全可靠运行的主要因素。雷击输电线路是一个小概率事件。雷击瞬间造成高压强电流冲击、损坏甚至破坏输电线路及相关电力设施，严重时将造成大规模停电事故。因此，防雷已成为输电线路设计中的一个关键问题。
        1雷击对电力系统的危害与作用机理
        1.1对输配电设施的物理损坏
        由于电气设备和电子元器件对电磁场、热效应和强电流的敏感性，输配电设施在遭受雷击时会受到多种形式的破坏：（1）雷击瞬间释放的热量会造成线路断线，金属材料电力设施将被熔断。（2）雷电瞬间产生的高电压会突破输电线路和电力设备的绝缘保护，引发电气火灾，也会对输配电设施造成物理破坏。这些损害对输配电设施是永久性的。
        瞬变故障主要是指在瞬间故障被继电保护动作解列后，绝缘子表面雷击闪络、线对分支放电、强风引起的短时间线接触、鸟身放电等引起的短路，故障点电弧自动熄灭，绝缘强度恢复，故障自动排除，断路器自动重合闸恢复正常供电。
        1.2影响电力系统运行稳定性
        雷电产生的电磁场会干扰电力线路和电力设备的正常运行，雷电产生的感应过电压会使电力设备和监测装置的绝缘性能恶化，导致运行稳定性下降。雷击引起的过电流也可能触发电力系统的继电保护装置，给电力用户带来严重的损失。
        因此，雷电事件将对输配电网的运行产生诸多不利影响。在设计和规划过程中，应合理运用雷电设计技术，降低雷电事件发生的概率。
        2当前输电线路防雷接地设计中的问题
        2.1路径选择不合理
        防雷路径的选择直接关系到防雷装置的有效性。如果在输电线路和接地防雷设计中，设计人员没有对地理环境进行深入的实地调查和科学的分析，那么在设计中就可能没有对接地电阻值等问题进行更全面的考虑，这很可能导致输电线路接地防雷设计与实际需求的差异，也给以后输电线路的优化和维护带来困难。
        2.2塔杆基地装置型号选择不合理
        高压输电大多采用电缆和架空两种方式。架空线路对复杂多样的环境具有较强的适应性，能较好地应对不同的地理环境，但也需要自适应地选择相应的接地和防雷装置。杆塔是一种常见的架空方式。不同类型的杆塔对环境和技术的适应性不同。因此，有必要谨慎合理地选择。不同类型的杆塔有不同的共用接地装置。但在接地和防雷设计中，存在不重视选型的现象，导致杆塔选型不当，危及电气设计的安全和质量，更容易引发雷击事故。
        3降低接地电阻的主要措施
        一般来说，接地体分为自然接地体和人工接地体。人工接地体较易采取改进措施，包括两部分，一部分是沿水平面铺设的水平接地体，另一部分是垂直于水平面施工的垂直接地体。
        3.1提升线路绝缘水平
        提高线路绝缘水平的目的是为了阻挡雷击电流。目前部分老配电线路绝缘水平不高，说明绝缘子爬电距离路径长度不足。因此，在配电线路的施工和设计中，应提高线路绝缘子的绝缘水平，改变绝缘子的型号，采用爬电距离长、机械强度高的新型绝缘子，确保配电线路在雷雨大风等恶劣天气环境下可靠运行，提高用电安全性。10kV绝缘子可根据结构选用支柱绝缘子和悬式绝缘子，也可根据功能选用雷电绝缘子和污秽绝缘子。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

绝缘子型号应根据导线类型、最大使用张力、所在地区海拔高度和环境污染程度选择。10kV单极宜选用爬电距离长、路径长的瓷绝缘子。10kV直线双极宜选用2-3根交流悬式盘形防污瓷绝缘子串。10kV拉杆选用交流悬盘防污瓷绝缘子串2-3根。
        3.2垂直接地体降阻手段
        在安装接地网时，由于不同土壤的电阻率不同，同一土壤的电阻率也因湿度和温度的变化而不同。此外，还要考虑地形、可安装面积等因素。对于含水量大或其他因素导致土壤电阻率低的地区，应充分考虑设置垂直接地体的必要性。同时，如果水平接地体由于面积有限而不能达到预期的降阻效果，还应考虑垂直接地体的可行性。但这并不意味着垂直接地体数量越多，埋深越深，降阻效果越好。如果一个单位面积内有过多的垂直接地装置，其降阻率将趋于饱和，其深度也应根据实际地形和土壤条件而定。
        （1）使用减阻剂减少阻力。减阻剂是一种导电性好的材料。将其浇在接地体周围时，可利用其良好的导电特性同时降低周围土壤的电阻率，达到降低接地电阻的效果。另外，通过将接地体与导电性可提高的土壤连接，达到扩大杂散电流面积的目的。该方法适用于小型或集中接地网。
        （2）使用电阻降低模块。由于减阻剂可能对接地体造成污染和腐蚀，且分布不均，可能导致减阻效果低于预期，需要通过其他方法进一步改进。电阻降低模块是一种新的解决方案。减阻模块加入粘合剂后，通过物理方法将减阻剂与接地模块集成。主接地网与降阻模块采用高导电率的金属导线组合，达到更稳定的降阻效果。
        （3）爆破接地技术。通过局部小规模爆破，将土壤电阻率高或岩石较多的地下空间腾出空隙，再灌注低电阻率材料填补空隙，使其通过空隙之间的低电阻率材料，接地网将与低电阻率的土层或水层接触，扩大接地网散射电流的面积，有效降低接地网的电阻。
        （4）采用新材料。长期以来，接地网受复杂的气候、湿度、酸碱失衡等环境因素的影响，从长远来看，必须采用导电性强、耐腐蚀性强的新材料作为接地体。纳米导电材料等新材料具有很强的耐腐蚀性和导电性，例如纳米导电粉，其特殊的化学结构赋予其通过化学键与金属紧密结合的能力，并结合现有技术，在成本控制范围内合理使用新材料。提高接地体的导电性和耐腐蚀性是很有前景的。
        3.3优化防雷设置
        检查已安装的防雷装置，尽快更换落后的防雷装置。同时，对以前未装设防雷装置的装置和设备安装避雷器，并进行接地改造，确保防雷设施正常有效。积极推广过电压保护器、电弧保护硬件等新型防雷装置，应用这些新型防雷装置，提高导体的防雷水平。做好塔架接地工作，减少接地与塔架之间的电阻。为了降低雷击发生的概率，有必要对塔脚电阻和避雷针进行保护。
        结束语
        输电线路雷击事件的发生与气象特征、地形、岩土导电性等不可控因素有关，与输电线路设施设备的结构、材料、物理性质等可控因素有关。在输电线路设计中，为了防止雷击的影响和损失，可以研究可控因素。综上所述，降低接地电阻和设置防雷措施是保护输电线路免受雷击的有效方法
        参考文献：
        [1]徐宗升.输电线路设计中线路防雷技术的运用解析[J].山东工业技术，2018（12）：176.
        [2]罗真海.广州电网送电线路的综合防雷措施[J].高电压技术，2018（S1）：56-57.
        [3]廖东.配网线路运行安全管理探讨[J].广东科技，2018，22（18）：65-66.
        [4]孙皓.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].山东工业技术，2018（12）：170.
        [5]王磊，陈章宝，尹文琴，刘晓玲，胡楠楠.架空输电线路接地电阻测量研究[J].广东电力，2011，24（11）：21-25.
        [6]张喜飞，吕芳捷，李新忠.接地电阻的测量及影响因素分析[J].电子世界，2014（06）：47-48.
        [7]胡显哲.基于物联网技术的分布式杆塔接地电阻检测装置的研究[D].山东建筑大学，2018.
        [8]肖定静.浅析110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].山东工业技术，2018（13）：162.
        [9]吴剑锋.输配电线路杆塔接地方案改良分析[J].机电信息，2013（33）：14-15.