高压输电线路的防雷技术研究

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月第8期   作者: 田行
[导读] 目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,高压输配电线路一般输送距离远、架设环境比较复杂,容易受到自然环境的影响,其中雷电对线路的影响较大。
        田行
        岳阳建华工程有限公司包头分公司  内蒙古包头  014000
        摘要:目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,高压输配电线路一般输送距离远、架设环境比较复杂,容易受到自然环境的影响,其中雷电对线路的影响较大。部分企业没有对输配电线路安装避雷装置,有些企业虽然已经安装,但是安装的安全性与适用性可能存在问题。主要对高压输配电线路的防雷措施进行探讨,先讲述了自然界的雷电,然后介绍了雷击对高压输配电线路的影响和防雷的重要性,在此基础上,对热门的防雷技术进行了探讨。
        关键词:高压输配电线路,雷击影响,防雷措施
        引言
        为保证输电线路检修人员的生命安全,需要对输电线路进行停电、验电,并装设接地线。根据电网输电线路的检修作业要求,在电网输电线路检修前后需要对接地线进行正确装拆,以保护工作人员免受剩余电流和突然来电的伤害。本文设计针对目前在输电线路运维作业中接地线自身结构、挂设装置及操作方法等开展研究与开发,研发了安全型电力接地线、新型接地线夹、接地线安全操作装置及新型操作杆,解决现有电力系统作业现场使用接地线违规操作的问题,消除作业人员发生触电及跳闸等安全隐患,提高工作效率。
        1输电线路雷电防护的重要性
        通过对电力系统的故障检测结果发现,雷击给架空输电线路带来的供电故障不在少数,尤其是在那些雷电频繁发生的地区,只要发生电力系统故障,基本上都是由雷击造成的,人民日常生活也深受其害。另外,在山区地段,由于地理位置的原因,传输线会在大山上起伏架设,因此传输线会出现很大的垂直高度差,这就给冷热空气提供了很好的交替场所,空气对流现象频繁,传输线容易受到闪电的侵袭。因此,在线路的初步设计中,有必要考虑防雷结构的设计并阐明其合理性和重要性。
        2高压输电线路的防雷技术研究
        2.1避雷保护系统设计
        对于避雷线而言,其主要就是将其强电流通过相应设备来引入到地下,这样就能够减少对绝缘体的破坏。为了能够更好的减少其输电线路的雷击问题,那么就应该对于220kv的线路架设两个避雷线,对于110kv的线路架设一个避雷线。对于在一些雷电多发区就应该架设两个避雷线。与此同时,在这过程中,还应该能够在其线塔的顶部来设计其避雷针,将其雷电引入到地下。对于雷电高发区,在建设高压架空输电线路过程中,还可以单独的为其配备一个引雷塔,通过这样的方法来起到防雷的效果。在引雷塔上的避雷针高度要高于输电线路,进而就能够为其形成保护区域,将在这其中所引入的强电流引入到地下。这种方法其防雷效果较好,而且能够保护的范围较大。
        2.2降低接地电阻防雷
        降低接地电阻是对输配电线路杆塔非常有效的一种防雷方式,能够以非常有效的方式降低杆塔顶部的电位。当雷直击杆塔时,不会因为杆塔塔顶电位太高造成输配电线路的绝缘子被击穿而引起过电压跳闸故障。因此线路的接地电阻的大小间接反映了输配电线路的防雷能力。一般降低接地电阻的方法有三种:采用降阻剂、采用爆破接地技术和增大接地面积,其中降阻剂虽然呈偏碱性能够很好的保护接地体,但是还是会一定程度上腐蚀接地电阻,因此只能适用于短时间使用。想要长期降低接地电阻,现在常使用后两种方法。采用爆破接地技术进行防雷,主要是改良土壤,向爆破后的土壤里加入降电阻率材料,从而降低接地土壤的电阻率达到降低接地电阻的效果,提高防雷能力。而增加接地面积是最常用的降低接地电阻的措施,接地面积越大而接地电阻就越小,但是接地面积越大,所采用的接地材料也越多,因此耗财也更多,但是这种措施能够满足长期使用,后期维护也更容易。


        2.3防触电装置优点及应用
        对于安全型电力接地线,该装置结构简单、实用性强、有效规范工作人员操作顺序,消除作业人员发生触电及高摔等安全隐患,提高巡检工作效率。对于压缩弹簧型电力接地线操作杆,该装置采用了弹簧式封闭环钩结构,以便于摘取接地线线夹时准确定位。避免了接地线线夹的损坏和对现场施工人员造成的伤害,有效地解决了操作杆与接地线导体端脱离困难和接地线线夹容易损伤的问题。经数百次施工现场试验,结果表明,在挂拆接地线时,使用这种新型操作杆,安全可靠,操作方便,既省时又省力,对输电线路无损伤等优点,大大提高工作效率,具有广阔的推广应用前景。对于电力施工中接地线安全操作装置,该装置适用于220kV及以下电压等级设备的施工及检修,可利用操作杆与验电器配装进行导线是否带电的验证工作,顺利完成导线夹的挂接。悬挂接地线导体端作业时,传统的做法需要将验电器与绝缘操作杆分别传递至高空作业人员处,由高空作业人员分别使用两根绝缘操作杆进行导线验电及接地线导线端线夹悬挂工作,并且传统地撞针式接地线导线夹打开及闭合均依靠支撑的撞针,该撞针支撑结构致使导线夹在挂接时,导线与撞针之间撞击力F的方向偏离线夹闭合中心线,极易造成线夹咬合不到位,无法挂好接地线,延误了作业时间。施工时作业人员只需使用一根多功能绝缘操作杆即可完成导线验电和接地线的挂、拆工作。具有安全可靠,操作方便,对输电线路无损伤等优点,不仅提高了接地线的挂、拆作业效率,而且减轻了作业人员劳动强度,保证了作业人员的人身安全。
        2.4加强对高压输电线路的有效监控
        电力企业需要加强对高压输电线路的有效监控:(1)加强对高压输电线路的负重检测,主要包含对恶劣天气下的输电线路的检测,避免出现由于高压输电线路负载过重而导致的故障现象;(2)加强对高压输电线路的弧摆以及风摆的监控,降低风力和风向对输电线路的影响;(3)加强对绝缘子泄漏电流的监控,检查绝缘子的性能,保证其充分发挥作用;(4)加强对雷击的导线位置的监测,避免出现后续的重复排查工作,提高防雷工作的效率;(5)加强对高压输电线路塔杆线路的监测,避免出现人为破坏。
        2.5减少雷击故障影响
        因为一旦遭受雷击,那么整个输电线路都会瘫痪,进而就会出现停电问题。因此,为了能够减少其受到雷击的影响,而且受到环境影响,不能够有效的利用接地电阻,就可以在输电线路下架设耦合地线,通过这样的方法来代替其接地电阻,进而发挥自身的作用,对其电流进行分离。此外,在对输电线路的二次回路进行设计过程,应该根据其具体的实际情况来设计相应的继电保护装置,通过这样的方法来让其能够出现问题时,在第一时间就能够及时的明确问题原因,并及时的闭合电闸,进而避免因为雷击而导致输电线路无法正常运行。
        结语
        本研究讨论的目的在于保障电力高压输电线系统稳定运行,在这一过程中可以考虑多种手段并行。首先是加强电力系统的建设,其次是必须要对高压输电线路进行定期的维护和修理,另外还有一些相应措施也可以实施,如改进防雷机制,改善线路的耐久性和绝缘性,以及施工改进应按照国家有关规定和相关电力规范进行等。通过这些有效手段可以保证国家电力系统的安全稳定运行,可以全面提高电网的工作效率,可以为国民经济的发展和建设服务。
        参考文献
        [1]汪志奕,汪建勤.配电线路跨步电压触电事故的预防[J].电力安全技术,2002(1):41~42.
        [2]赖奎,姚军艳,马承志,等.输电线路智能巡检系统的设计研究[J].广东电力,2016(7):105~110.
        [3]江全才,魏飞翔.一种输电线路智能巡检系统设计与实现[J].三峡大学学报(自然科学版),2013(3):95~98.
        [4]GB26859—2011电力安全工作规程(电力线路部分)[S].
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