架空输电线路防雷与接地技术研究杨洪椿

架空输电线路防雷与接地技术研究杨洪椿

(国网重庆市电力公司永川供电分公司重庆永川402160)

摘要:新时期发展下,各种电气设备、智能产品出现在人们生活、工作中,在提高人们生活质量的同时对供电服务也提出更高的要求,电力能源逐渐成为人们赖以生存的基础保障,如果没有了电,那也就没有了当前的美好生活。因此,输电线路的运行质量不仅对人们生活造成很大影响,还具有高空化、大型化、分布广的特点,为了实现最初的目标效果,优化输电线路设计,提高架空输电线路的防雷接地水平具有重要意义。

关键词:架空输电线路;防雷;接地技术;研究

引言

架空输电是远距离输电的一个主要形式,相比地埋线,其优点十分显著,比如远离人群,对人相对有安全保障,再者维护简单,然而其存在的缺陷也是不可忽视的,比如长距离的架空电线由于其导电性能,往往成为雷击的目标,一旦出现雷暴天气,其安全稳定性能就会受到限制,造成输电线路的损坏,电路运行出现故障,这对于当前的设计初衷来说不合时宜的,因此如何解决防雷以及接地问题,保障输电线路的安全和稳定就显得十分重要。

1输电线路雷击及跳闸分析

根据电网故障分类统计数据,架空输电线路在运行中,由雷击引起的高压线路跳闸次数占一半以上,这说明了雷击对于架空输电的影响是十分严重而不可忽视的。根据研究发现,架空输电线路出现雷击事故主要流程环节为输电线路在相应线路被雷击中时,雷电产生的感应电流通过塔架接地装置泄流入地,产生雷电过压的作用,然后输电线路设备及其绝缘由于过压作用而受到破坏并发生闪络,接着输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压,大的电压超出输电设备的载荷,由此线路跳闸,供电中断。可以说输电线路遭受雷击后在线路产生的巨大过压作用导致线路故障,因此对于这个情况需要分析清楚雷击跳闸原因才能对此作出适合的防雷对策,一般来说线路雷击跳闸主要表现为两种形式,即雷直接击于线路或杆塔导致的跳闸以及电磁感应绕过避雷线击于在导线上而引起的跳闸,这两种形式的雷击气矿都会对当前的输电线路造成极大的危害,因此需要在架设输电线路时做好防雷措施,保障输电线路的安全稳定。

2架空输电线路受雷击跳闸的因素分析

2.1线路设计因素

线路设计是输电线路得以正常运行的首要条件,选择最佳的线路路径不仅可以提高电力传输效率,还能降低安全故障的发生。线路路径充分论证了导线、地线、绝缘、防雷设计等各方面的正确性,合理选择塔杆及基础形式,确保各种电气设备之间的有效距离,加强通信保护设计是促进架空输电线路安全有效运行的关键所在。随着电网建设的不断完善,线路设计逐渐呈现时间紧、工作量大的状态,由于线路通过的地理地形和土壤结构比较复杂,给线路设计工作带来很大影响。由于电力工作人员没有结合现场情况对塔杆接地合理设计,就会影响架空输电线路对雷击的耐受性,从而产生跳闸故障。

2.2自然因素

架空输电线路处于室外的露天环境中,容易受到各种自然环境的影响,我国是一个地大物博的国家,各地区自然环境差异也有很大不同,针对不同区域的架空输电线路所面临的环境特点、地质条件也不尽相同。由于自然因素的原因对输电线路的安全性、稳定性、有效性造成影响。

2.3施工因素

架空输电线路本身具有高危险性和复杂性特点,在施工过程中必须结合现场的实际情况,严格按照施工图纸及标准要求进行作业。由于输电线路施工现场处于土壤电阻高的山区或者岩石区域,给正常的施工作业带来很大影响,经常会出现不按图纸施工的情况,最终导致输电线路施工的质量问题。另外,一些施工人员没有足够的责任心和技术水平,在施工中填土不规范、接地装置不合理、细节处理不到位,导致输电线路设置不合理,容易受到雷击现象。

2架空输电线路防雷措施

2.1使用降阻剂

使用降阻剂是优化接地电阻的一个重要措施,其可以有效降低接地电阻的阻值,能够将雷电电流有效的导入大地上,缓解雷电对输电线路的载荷,从而提高输电线路的安全性和可靠性,为输电系统提供有力保障。一般来说,在对架空输电线路进行接地设计时,对于降阻剂也要有严格使用技术,不能随意使用,避免由于使用方法的不正确造成的负面作用,导致输电线路出现故障,影响输电系统的正常运行。降阻剂是一种包含了多种成分的导电体,通过降阻剂能够金属接地装置和大地紧密连接在一起,提供足够的电路流通界面,提升导电性能,从而能够尽量打电流导入大地仲,缓解雷击造成对电路的负荷,提升线路的可靠性,通过这种方式的降阻方法能够在接地体接地体周围形成一个变化相对平缓的低电阻区域,从而将雷击造成的巨大电力负荷导入大地。降阻剂的使用,不仅能够提升架空输电线路的防雷技术水平,还可以减少接地体的施工量,节约金属材料,具有长效性和稳定性的特点。当然,在降阻剂的实际使用中,相关人员需要对架空输电线路的接地情况有很好的的把控,明确架设目的,确保其实际效果的充分发挥,从而实现对电力的强力引导作用,能够缓解雷击带来的危害,维护输电系统和相关设备的性能不被损坏,保障电力系统的正常运转,保障我国电力安全,为国家经济发展提供一个保障。

2.2降低接地电阻

除了做好塔杆的接地设计以外,降低接地电阻的影响也是非常重要的一方面,这对输定线路发生雷击和跳闸现象有很大影响。因为输电线路自身所具备的抗雷击能力与接地电阻呈反比关系,当接地电阻越大的时候,架空输电线路越不容易产生雷击跳闸故障。由此可见,合理的接地装置是提高架空输电线路安全运行的有效条件,尽可能的降低接地电阻对雷击现象的影响,促进架空输电线路的安全运行。

2.3降低杆塔接地电阻

无论是什么等级的线路,其耐雷水平与接地电阻等是反比关系。为此,降低接地电阻可以提高线路耐雷水平。实际上,降低杆塔接地电阻是一项很重要的防雷措施。接地装置在架空输电线路中具有十分重要的作用,接地装置会对杆塔接地电阻产生影响。为此,可以通过选择合理的接地装置达到提高线路耐雷水平的目的。目前在接地装置方面可采用的方式有自然接地、延长接地装置、人工接地等,这些方式的总原则都是尽可能地降低杆塔接地电阻。例如,如果土壤电阻率比较高时,一般会设置垂直接地极,如果是水泥杆塔,则要求其杆塔与垂直接地极的间距在3~5m,如果是铁塔,则要求杆塔与垂直接地极的间距在5~8m。

2.4架空输电线路接地设计要点

架空输电线路接地设计对其防雷具有非常关键的影响作用,其中比较重要的就是杆塔接地设计。通过优化杆塔接地设计,降低杆塔接地电阻,采用降阻剂的方式可以有效提高线路的耐雷水平。在进行杆塔接地设计的初级阶段,技术人员应对线路所处地区进行实地考察,使线路尽可能地不经过雷击多的地区。确定线路布设方案后,技术应测量线路经过地区的土壤电阻率,为接地装置的参数设置提供依据。为了降低杆塔电阻,当线路所处环境不同时应采用不同接地方式。若线路所处地区土壤电阻率较低,则可采用自然接地方式,从而降低接地电阻;若线路所处地区接地电阻较大,则可采取放射性接地等方式实现接地电阻的降低。

结语

架空输电线路高度高,传输电压大,因此很容易被雷击。为了减少线路的雷击跳闸率,提高线路的供电可靠性、稳定性,优化线路经济效益,必须不断提高其防雷水平。架空输电线路防雷的核心是杆塔接地设计,减少杆塔接地电阻可以有效降低线路雷击跳闸率。

参考文献:

[1]易南健.架空输电线路防雷接地研究对策[J].通信世界,2017(22):206-207.

[2]黎晓辰.浅析架空输电线路的运行维护及防雷措施[J].电子测试,2017(23):96-97.

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