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摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分,也是为社会公众传输电能的重要载体。由于我国多数地区的环境较为恶劣,如雷雨居多,加大裸露在外界的输电线路雷击几率,既威胁输电线路安全,又可能对电力企业造成不必要的经济损失影响。因此,本文对线路防雷技术在输电线路设计中的应用进行了分析。
关键词:雷电危害;防雷技术;输电线路;杆塔
一、雷电对输电线路的危害
1.1雷电的高热效应对输电线路的危害
雷电在放电过程中打到输电线路上,雷电的高热效应就会瞬间转化成数十万安培的电流,此时雷电流在输电线路杆塔上产生非常高的热能,会达到金属的融化点,输电线路杆塔上的金具导线可能出现融化的现象,严重的将会出现断线或倒杆,对电力系统的稳定运行和工业的安全生产都造成了一定的威胁。
1.2雷电的高压效应对输电线路的危害
雷电在放电过程中,雷击点瞬间达到10万V以上的高压,如果雷击点在输电线路上,输电线路上的一些电气设备和金具导线瞬间受到非常大的破坏,可能会出现短路、跳闸、变压器烧毁等情况,破坏比较严重的将会引起火灾,使电力部门蒙受很大的经济损失。
1.3雷电产生的电磁感应对输电线路的影响
雷电的形成过程会出现一定的电磁效应,当雷电在放电时打到输电线路上时,电磁效应在输电线路上会形成交变电磁场,使输电线路中的电流增大,从而将输电线路瞬间过载烧毁。第四,雷电的机械效应对输电线路的危害。雷电具有一定的机械效应,被雷电击中的物体出现变动和爆炸的情况,从而进入电力系统中,对输电线路、变压器以及发电机造成破坏,对人们的生活和电力系统的稳定运行有着消极的影响。
二、输电线路引发雷电的原因
2.1地形环境因素
我国地理环境比较复杂,许多输电线路都设置在山区地带,但是,由于山区地势起伏比较大、气流活动较为频繁等,经常会引起雷击活动,比如山谷内气压变化就会增大输电线路被雷击的概率。同时,在沿海地区,输电线路周边空气中的盐分含量相对比较高,这也会增加输电线路遭到雷击的概率。
2.2线路杆塔因素
雷击是土地和雷云中电荷互相感应而产生的。其中,线路杆塔起着建立雷云放电通道的作用,当雷云中过电压经过线路杆塔时,就会使输电线路被击穿,所以,如果线路杆塔设计不当,比如杆塔距离不均衡,就会导致线路间距差异较大,增大导线的闪烁程度,增加线路雷击危害发生的概率。杆塔设计不当还包括杆塔的高度不合理、杆塔对输电线路的分流能力较差等。
2.3土壤电阻率因素
不同的土壤成分会使土壤的电阻率存在差异,对雷击闪烁程度造成不同的影响。当前的输电线路设计大多都没有考虑到这一点,给输电线路的防雷击埋下了潜在隐患。
三、线路防雷技术在输电线路设计中的应用
3.1线路防雷技术在线路布局中的应用
输电线路是电力企业实现电能传输的重要载体,因而在扩大电力企业服务范围的同时,对输电线路铺设有更多的需求。在线路布局中,工作人员可加强对线路防雷技术应用的考虑,有利于对输电线路进行科学合理的布局,同时规避雷击隐患。就雷击隐患发生几率、强度而言,与输电线路所在地区的环境条件息息相关,在防雷技术应用中,既要对输电线路路径设计加以合理规划,又要降低雷击损害的风险隐患影响。通常,雷击多发区主要有水位高、矿物资源丰富、顺风地带、地势低洼区域、山顶等。建议工作人员在铺设输电线路时,尽可能的对这些地区加以规避,如若必须经过,则做好防雷技术措施。
3.2线路防雷技术在接地装置中的应用
在输电线路设计中,相关人员应注重加强对线路防雷技术的应用,尤其在接地装置设置中,更应如此。长期以来,电力工程建设之初,并未对线路防雷技术加以有效应用,导致多数输电线路不仅绝缘性能下降,而且在遭遇雷击风险时不堪一击,影响电力企业的有序运行。在输电线路铺设工作进行中,相关工作人员可安装接地装置,能够最大限度的降低接地电阻率,对提高输电线路抗雷击水平发挥重要作用。然而,在安装接地装置时,有必要根据输电线路所在区域的地势条件、地质条件等特性而加强合理设计,以确定正确的接地方式,保证充分发挥防雷接地装置的积极作用。
3.3线路防雷技术在避雷器设计中的应用
线路防雷技术在输电线路设计中的应用,有必要应用避雷器,从性能、经济成本等视角着手,都能满足电力企业输电线路防雷的需要。目前,应用最广泛的避雷器当属金属氧化物避雷器,不仅能够对线路杆塔加以有效保护,以削减雷击对输电线路的不良影响,而且能够避免输电线路遭受过强雷击的损害影响。近年来,我国电力企业对避雷器的应用中,能够使避雷器得到有效保护,同时有助于提高输电线路的抗雷水平。但是,电力企业在应用避雷器时,有必要对雷电的强度、雷电对线路损害程度、影响范围等因素的考虑,在确保雷击位置的基础上,保证周围输电线路的安全性,以提高电力企业输电线路的安全性能。
3.4线路防雷技术在自动合闸系统中的应用
自动合闸技术在线路防雷技术中的有效应用,主要采用自动合闸系统,可将雷击损失降至最低,为电力企业的健康可持续发展创作良好条件。输电线路设计中,应用自动合闸系统,能够加强线路的安全防护。在雷电过程中,实现设定的合闸系统,能够对线路进行自动合闸的保护,以规避雷电对易损害线路位置的不良影响。随着我国线路防雷技术的快速发展,自动合闸技术的防雷效果逐渐增强,且能够充分发挥对输电线路的保护作用,将输电线路雷击损失降至最低。由此可见,我国相关部门人员有必要加强线路防雷技术在自动合闸系统中应用问题的研究分析,以推进输电线路安全设计工作的深入开展。
3.5线路防雷技术在避雷线设计中的应用
避雷线是电力企业应用较为广泛的线路防雷技术之一,对预防雷击发挥着良好的效果。在应用避雷线时,如若有雷击现象,则避雷线可发挥屏蔽、分流等作用,有助于增强输电线路的防雷击效果。在避雷线技术应用中,输电线路电压对避雷线技术有重要影响,通常,500kv条件下,铺设两条避雷线即可,能够对整条输电线路发挥着防雷的保护性作用。但是,避雷线应用中,要求其必须全部接地,并做好合理的布线设计,规避交叉连接等问题,并使各避雷线之间保持一定的距离。如此,基于避雷线的线路防雷技术能够发挥成效。
四、结束语
雷击是影响输电线路安全的重要因素,所以,提高输电线路的防雷能力是十分重要的。在设计输电线路时,要结合线路的实际情况,考虑地形环境、气候等多方面的因素,合理运用各种防雷技术,有效提高输电线路的防雷能力,避免发生雷击事故,以保证输电线路的运行安全。
参考文献:
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