(广东电网有限责任公司汕头供电局输电管理所广东汕头515041)
摘要:随着电力事业的不断发展进步,对电力安全和供电稳定的要求越来越高,尤其是在当前对输电线路设计中的防雷技术应用越来越受到重视,对这一方面的技术研究也日益深人和丰富。在我国,输电线路设计中防雷技术的应用根据各地的情况有着不同的应用策略的,这主要是由于各地在自然地理等条件上存在较大的差别。本文对线路防雷技术进行了简单的介绍。
关键词:输电线路设计;线路防雷;技术应用
引言
输电线路防雷设计是输电线路设计中非常重要的一个环节,它的质量会对整个线路运行的质量和水平产生非常重大的影响,防雷技术的应用可以有效的屏蔽一些雷击因素造成的不利影响,这样也就使得线路运行的稳定性和安全性都得到了显著的提升,改善了线路运行的质量。
一、影响输电线路频发雷击的几个因素
1.1雷电活动强烈
所谓雷击活动,就是指在一些山区地带,由于地形起伏,往往会造成当地的气流活动比较频繁,而一些平原地区不会出现这种情况。一般来说,山地地区的森林覆盖面广,雨水丰富,雷击的频率较高,比如我国的福建就处于多雷区的地带,雷击是造成电路短路的主要原因,也对当地的输电线路具有十分严重的损坏。
1.2山区、沿海线路地形条件不利
一般来说,山区的地形会影响线路的铺设,而由于气候和地形地貌的限制,输电线路在设计上也会受到影响,因此在铺设线路的过程中,需要时刻关注当地的气候条件,对于一些不良的因素及时的做好反馈工作,避免产生不良的后果。总的来说,不良的后果主要有:第一,一些纵深山谷地带。有些地方的气流运动比较复杂,造成雷击的范围扩大,而保护的屏障较少。分析原理主要是由于在这种气候条件下造成的开放空间比较明显,而暴露的弧长也在增加,气压的上升会造成雷击的危险。第二,对于一些倾斜的山坡来说,由于上坡的地带很少有绕击,而下坡的地段导线过长,因此保护角度会显著增大,绕击频率的增加会给山坡造成压力,使得整体的雷害程度加深。第三,对于一些沿海地区来说,海岸线过程,空气中的盐度过高是引起雷击的主要原因。
1.3线路杆塔高度等参数
在山区进行输电线路的设计时,需要关注一些精确的参数值,如果参数值的差距较大,就会给线路的铺设带来问题,带来的问题主要有:第一,塔身的电流和电感程度加大,反击的电压和电流同时减少。第二,分流作用会大幅度的降低,这主要是由于相邻杆塔的分流造成的。第三,造成线路之间间距的不均匀,特别是导线闪烁的程度会大幅度提升。
1.4土壤电阻率高
通过科学的数据显示,一般在杆塔进行的雷击统计和接地的电阻会有直接的联系,比如某个单位的电阻是110kV,但是显示的结果会高一些,这就说明在这个过程中受到了雷击闪烁的影响。有些公司在输电线路的安装时,选择一些高山地区,这个地区大部分都是山地,地形和地貌情况比较复杂,对于当地的线路铺设是十分不利的。因此,做好该地区的线路铺设工作,将岩石和土壤有效分层等,都是应该做的重点工作。一般的改造措施会做的很好,在线路的铺设中加入了技术的元素,避免雷击的困扰,然而,这要求技术人员具有较高的水平,而且对于一些低端本身的性质需要做特殊的处理过程,如果是锈蚀破坏比较严重的地区,要尽量的改善,对于抗雷水平较差的地区,需要对地面进行清理,确保接地装置的完整性,维护好正常的运行管理。
二、输电线路设计中线路防雷技术的运用
2.1合理选择输电线路路径
受地形、土质、气候状况的影响,某些地区极易成为雷击多发区,所以在输电线路设计时必须避开这些地区,以降低雷击概率。通常情况下,雷击多发区包括以下几个类型地段:
(1)地下富含导电性矿藏的地区,以及地下水位较高的地区;
(2)土质电阻率低的地区,以及土质电阻率发生骤变的地区,如田地、土壤、岩石等拥有不同类型地貌的地区和山坡断层带、交接地带、山谷地带等;
(3)顺风的河谷地带和山区的风口等雷暴走廊区;
(4)周围布满山丘的湿润盆地,如包围着湖、水塘、沼泽、水库、树林的地区;
2.2搭设避雷线
避雷线是当前使用最为广泛的防雷技术,具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷线能够减少铁塔的雷电流,以使塔顶的电位降低,减轻雷击破坏程度;耦合作用是指通过耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压;
屏蔽作用是指直接降低雷击后产生的感应过电压。
2.3避雷装置的安装
2.3.1搭设避雷线
避雷线具有效率高、分流效果好、耦合和屏蔽作用明显等优点,被广泛应用于电网建设中,且取得了不错的避雷效果。避雷线能减少杆塔的雷击电流,使得塔顶的电位降低,并能耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压,减轻雷击的破坏。实际建设中,一般20kV的输电线路不需要装设避雷线,100kV以上的需要全程搭设避雷线,在500kV以上的高压线则需要两条避雷线才能确保其屏蔽功能。
2.3.2安装负角保护针
负角保护针是架装在杆塔的顶部的导线上方的一种侧向避雷针,主要是为了改善屏蔽和减少临界击距。负角保护针的屏蔽作用在导线的上方,所以雷电只能对地面放电,以此来避免雷电绕击区的形成。负角保护针多用于山坡和山顶的杆塔上,其多采用长度为2.5m或2.8m的钢针,针头做成尖锥状。
2.4改进接地电阻
2.4.1增加或延长接地射线
这种方法主要是针对老旧输电线路接地材料老化和新建、改造输电线路接地电阻降低等情况的。
2.4.2采用垂直接地体的方法
此方法是在接地装置射线上添加多个垂直接地体,其材料多为角钢,长度控制在0.6m左右,彼此间的距离3m为宜,并与接地线焊接在一起。
2.4.3采取集中接地的方式
该种方式是将杆塔的接地集中在一处,利用垂直接地体,按照2~3m的间距将其布置在杆塔基础外围,然后用圆钢将杆塔接地引下线与这些垂直接地体连接成一个整体。
2.4.4替换土壤
利用低电阻率的土壤替换高电阻率的土壤,然后再做接地。这种方法是最直接也是最有效地降低接地电阻的方法。
2.5安装自动重合闸装置
在雷击发生时,电力系统会出现自我保护反应,即发生自动跳闸,通常情况下,自动跳闸后,部分故障会自动消除。因此需要在输电线路上安装自动重合闸装置,而且当前自动重合闸装置在不同线路上成功率也较高,已成为当前输电线路上非常重要的防雷措施。
三、结论
总而言之,随着我国科学技术的发展进步,各种先进的电力设施被应用到国内电力行业中,提升了电网配置的性能。由于在电力输电线路运行过程中,雷击是影响其性能的重要因素,所以在实际的防雷过程中要采用最适宜的防雷保护措施,并依照科学实用的原则,秉持认真的工作态度将各项工作落到实处,从而保证高压输电线路的安全运行,为人民群众的人身财产安全和社会经济发展提供有力的电力保障。
参考文献:
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