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摘要:如果天气不好,甚至有较强的雨水雷电天气的话,雷电的高压可能会使得输电线路击而导致电路损坏时,就会影响到人们的正常生活。所以在高压输电线路的架设工程中,就要根据防雷措施在输电线路中的设计。防雷设计是一个多环节、多要素的设计,所以在高压输电线路的架设过程中,有效的运用相关的设计手段,输电线路的防雷就能实现其真正的工作价值。
关键词:高压输电线路防雷措施
一、概述
雷击一直以来都是困扰供电安全的难题,在高压输电线路中由于雷害引起的事故层出不穷。如何实施高压输电线路防雷技术的有效措施,最大限度的减少雷击事故的发生,保障供电系统平稳运行就成为摆在我们面前的一个大问题。高压输电线路作为电力部门输送电能的一个基础设施,由于在输送过程中受到地形多变的影响,或是雷雨季节容易出现雷击问题等,都可能会造成安全事故。
二、输电线路雷击放电原理
一般情况下,雷云放电产生的电流可以达到几十千安,如果放电情况比较严重,产生的电流甚至可以达到几百千安。先来介绍雷电压和雷电流的形成过程。虽然雷电现象形成的过程是比较复杂的,但可以将其简单地理解为电磁波的传播过程。雷电在击中导线以后,雷电流会沿着两路前进,在其前进的过程中还会伴随有电压行波,这二者构成了电磁波,电磁波在传播的过程中是以光速前进的。通常来说,波阻抗的数值为300欧。如果雷电击中杆塔的顶部,而塔脚接地电阻的阻值又是比较小的,则会产生反射现象。一般来说,雷电过电压有两种形式:一种是雷电感应过电压;另一种是直击雷过电压。
首先,介绍雷电感应过电压。在雷雨天气中,雷电直接击中高压输电线路的概率是比较小的,通常来说雷电会击中高压输电线路周围的空地或者是击中避雷针、杆塔等。根据相关的统计数据发现,感应过电压一般在500~600千伏之间,很少会超过600千伏。因此,对于一般的高压输电线路来说,在产生感应过电压时是不会出现闪络的。如果雷电击中的是避雷针或者是杆塔的塔顶,则会形成雷电反击过电压,其具体的数值和杆塔的高度、类型等有很大的关系。
其次,介绍直击雷过电压。直击雷产生的电压称为直击雷过电压,也称之为传导过电压.架空线路直接遭受雷击后,高压冲击波形成,当雷电放电的先导通道不是击中地面,而是击中输电线路的导线、杆塔或其他建筑物时,大量雷电流通过被击物体,在被击物体的阻抗接地电阻上产生电压降,使被击点出现很高的电位,这就是直击雷过电压。
三、高压输电线路存在的安全隐患及主要原因分析
由于高压输电线路常常被设置在复杂多变的野外环境中,常会遭受到雷击破坏,极可能发生跳闸的现象,造成高压输电线路瘫痪无法运行。近年来,伴随着社会生产的发展和人们生活水平的提升,对于电力的需求量在不断增加,与此同时,雷击事件发生的概率也在不断上升,若不对其进行有效的控制必将会影响社会生产和人们的正常生活。
大气过电压是高压输电线路遭受雷击后常会产生的,这种过电压作用在输电杆塔上而形成放电通道击穿线路绝缘。大气过电压主要有两种表现形式,分别是直击过电压和感应过电压。高压输电线路在遭受到雷击之后会产生放电通道,若110千伏高压输电线路在受到雷电冲击作用之后,极可能会引起输电线路电力传输不稳定的现象,直雷击主要有两种表现形式,分别是反击、绕击,这两种雷击形式都可能威胁到高压输电线路的安全性。因此,在高压输电线路综合防雷措施研究时应充分的结合雷击的性质,科学合理的选择防雷技术,从而实现高压输电线路的防雷效果。
首先,输电塔接地安全问题。在高压输电线路遭受雷击其次,绝缘配置不足的问题。配置问题在一定程度上同样会引起高压输电线路电力传输的安全性和稳定性,并且是引发高压输电线路故障的主要原因。绝缘配置在高压输电线路电力传输运行的过程中发挥着至关重要的作用,能够有效的预防和避免电流回流的现象发生,是保证高压输电线路稳定运行的重要配置。
若绝缘配置出现损坏,或者是其作用效果无法发挥出来,也同样会引发高压输电线路跳闸的不良现象,严重威胁到高压输电线路电路传输的安全性和稳定性,因此务必要加强绝缘配置工作。
其次,绝缘配置不足的问题。配置问题在一定程度上同样会引起高压输电线路电力传输的安全性和稳定性,并且是引发高压输电线路故障的主要原因。绝缘配置在高压输电线路电力传输运行的过程中发挥着至关重要的作用,能够有效的预防和避免电流回流的现象发生,是保证高压输电线路稳定运行的重要配置。若绝缘配置出现损坏,或者是其作用效果无法发挥出来,也同样会引发高压输电线路跳闸的不良现象,严重威胁到高压输电线路电路传输的安全性和稳定性,因此务必要加强绝缘配置工作。
最后,避雷线的局限性。在高压输电线路输电杆塔反雷击过电压的设计过程中,常常会将保护角所产生的不良影响忽略,这直接造成防雷保护角难以达到使用要求效果,在防雷的过程中并不会发挥出良好效果,这促使线路闪络次数在不断提升,在一定程度上直接威胁到高压输电线路电力传输的安全性。避雷线措施的应用在一定程度上能够有效的提升高压输电线路防雷水平,具有着良好的防雷效果,能够最大化的降低雷电对高压输电线路产生的破坏,可有效提升高压输电线路电力传输的安全性。
四、输电防雷措施
了解输电线路防雷的影响因素后,可根据线路具体情况结合各影响因素,设计相应的防雷措施,一般的防雷措施有,设计安全输电路径、设置避雷线、降低塔杆接地电阻等方式。
1、设计安全输电路径
过往的经验表明,输电线路遭受雷击的区域往往集中于某些特定的路段。因此设计线路架设路径时,结合当地的具体情况合理地规避雷击区即可。一般的雷击区集中在山区风口及顺风的河谷,四周为潮湿的山区,土壤电阻率有突变的地带等处。
2、架设避雷线
架设避雷线是线路防雷的基本措施,输电线路的电压值越高,效果越好;且该方法经济性比较有优势,是线路防雷的必备措施之一。主要功能体现在防止雷电直接击中输电线路、对雷电流进行分流、降低塔顶电位,降低导线上的感应电压。
3、降低塔杆接地电阻值
降低塔杆接地电阻值对于增加线路的防雷水平也是一种行之有效的方法,一般搭配避雷线一起使用。当输电线路被雷击之后,能够大幅度降低雷电压。输电电压在110~500kV的耐雷水平与塔杆接地电阻值的关系如下表所示,根据具体的需求选择合适的阻值即可。目前常用的减低阻值的方法有:利用降阻剂,在接地极的周围辐射降阻剂;爆破接地技术,通过爆破技术将接地装置炸裂,然后用压力机将低电阻材料压入缝隙中,将整个电阻的电导率降下来;扩大接地面积;外引接地,选择地导电率的土壤外界一个接地。
五、结语
综上所述,高压输电线路的安全运行,对于人们的生产、生活都有重要的意义。我们在架设高压输电线路时,必须加强防雷技术措施方面的改进,严格把关,以减少高压输电线路被雷击中的机会,从而降低高压线路由于遭受雷击引发跳闸事故的发生概率。但是,由于雷电是自然现象,我们很难把握它的规律,因此需要我们根据实际情况,不断的去探索和完善防雷技术措施,相信通过我们的努力,一定可以保证高压输电线路安全、稳定的运行。
参考文献
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